KR101678582B1 - 통신 시스템에서의 적응형 링크 적용 방법 및 장치. - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 적응적 링크 방식(Link Adaptation)를 사용하여 신호를 송 수신하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 자원 영역이 여러 개의 자원 영역으로 나누고 각각 다른 적응적 링크 방식을 적용하는 방법을 제안한다. 본 발명은 이동통신 시스템에서 단말기의 링크 제어방법이, 적어도 두 개의 하향링크 채널의 신호를 수신하고 수신된 채널들의 상태를 추정하는 과정과, 채널들의 상태가 설정된 임계치를 벗어나면 채널 상이리포트를 생성하는 과정과, 채널 상이 리포트를 설정된 상향 링크채널을 통해 기지국에 보고하는 과정으로 이루어진다. 그리고 기지국의 링크제어 방법이, 상향링크 채널을 통해 채널 상이 리포트를 수신하는 과정과, 수신된 채널 상이 리포트에 의해 하향 링크채널들의 MCS, 송신전력을 결정하여 제어신호로 발생하는 과정과, 하향 링크 채널의 데이터를 MCS 및 송신전력에 의해 제어하여 전송하는 과정으로 이루어진다.

Description

통신 시스템에서의 적응형 링크 적용 방법 및 장치.{DEVICE AND METHOD FOR APLLYING ADAPATATION LINK IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 적응적 링크 방식(Link Adaptation)를 사용하여 신호를 송 수신하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템은 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들에게 고속의 대용량 데이터 송수신이 가능한 서비스들을 제공하기 위한 이동 통신 시스템 형태로 발전해 나가고 있다.

상기 차세대 통신 시스템에서 가장 근본적인 문제는 채널(channel)을 통하여 얼마나 효율적이고 신뢰성 있게(reliably) 데이터를 전송할 수 있느냐 하는 것이다. 따라서 시스템 채널 환경에 적합한 전송 파워 혹은 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)을 사용하여 시스템의 효율을 높이는 것이 필수적이다. 또한 전송하는 채널의 적정한 송신전력을 조절함으로 전체적으로 시스템 자원의 낭비없이 효율적인 통신 링크를 운영하고자 하는 것이다.

이러한 적응적 링크 방식을 적용하기 위해서는 BS(여기서 BS라 함은 일반적인 기지국을 포함할 뿐만 아니라 광범위 하게 Femto cell, Pico cell, Relay node등의 모든 type을 포함한다.)가 데이터 전송 채널의 링크 품질 정보를 추정하여야 한다. 따라서 하향 링크의 경우, MS는 BS로부터 수신되는 신호의 링크 품질을 측정하고, 이를 기지국에게 리포트 하게 된다.

한편 데이터 전송을 위한 무선 자원은 여러 이유로 인하여 여러 Region으로 나누어 지고, 각각은 다른 용도의 데이터를 전송하거나 혹은 (같은 용도의 데이터이지만) 다른 종류의 데이터 전송 방법이 적용되고 있다. 이때, 각각의 자원 영역에 데이터를 전송하는데 있어서는 서로 다른 전송 파워 혹은 MCS 레벨을 적용 할 수가 있다. 한가지 예로 LTE 하향링크를 예로 들면, 한 개의 Subframe은 스케줄링 관련 정보와 기타 제어 정보 전송을 위한 PDCCH 전송 영역과 일반 데이터 전송을 위한 PDSCH 영역으로 나누어 진다. BS는 PDCCH 데이터와 PDSCH 데이터 전송을 위해 사용하는 전송 파워와 MCS를 달리 할 수 있다. 상기 PDCCH 영역에는 단말기에게 전송되는 제어정보가 전송되며, PDSCH 영역에는 사용자 데이터가 전송된다.

현재의 통신 시스템에서 MS는 전체 혹은 특정 자원 영역에 대한 링크 품질을 대표하는 CQI(Channel quality indicator)를 BS에게 리포트하고 있다. BS는 이를 기반으로 각각의 자원 영역의 전송 파워와 MCS를 결정하게 된다. 이때 각각의 영역에 전송되는 데이터 혹은 전송 기법에 따라 좀더 Robust하거나 Loose한 전송 파워와 MCS가 적용된다.

그러나 각 영역의 링크 품질은 서로 상이하게 다를 수 있다. 이는 무수히 많은 이유로 인해 발생 할 수 있는데 그 중 대표적인 것을 기술하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 통신시스템에서 region 별 interference(PDCCH vs PDSCH)를 설명하기 위한 도면이다.

먼저 각 Region 별로 수신되는 Interference 양이 다른 경우를 살펴본다. 예를 들어, BS 들의 전송 timing이 서로 synchronization 되어 있고 전송 자원은 한 subframe 내에 제어 정보 전송을 위한 자원과 데이터 정보 전송을 위한 자원이 Time multiplex 되는 시스템을 가정하자. 이때 각각의 Region에 전송하는 MIMO mode가 다른 경우, 각 region에서 수신되는 interference의 statistics가 서로 달라지게 되며 이로 인해 링크 품질이 달라지게 된다. 두 번째로 각Region 별로 서로 loading이 다른 경우를 살펴보면, 상기 도 1에 도시된 바와 같이 PDSCH region의 주파수 사용 loading과 PDCCH의 주파수 사용 loading이 다른 경우 각 영역 별 다른 interference statistics를 갖게 된다. 세 번째로 각 Region 별로 서로 다른Transmit power 적용하는 경우 및 네 번째로 각 Region 별로 서로 다른 fading이 발생하는 경우가 있다.

따라서 현재의 통신 방식과 같이 전체 혹은 특정 자원 영역에 대한 링크 품질 CQI 정보만으로는 각 영역의 정확한 적응적 링크 기법을 적용하지 못하는 문제가 발생한다. 이로 인해, 각 영역의 데이터 수신이 원활하게 이루어 지지 못하게 되거나 전송 파워나 자원을 비효율적으로 운용하게 되는 문제가 발생한다. 특히 스케줄링에 관련된 제어 정보의 전송 파워 혹은 MCS를 잘못 선택하는 경우에는 데이터 송 수신을 하기 위한 자원 할당 정보를 수신할 수 없으므로 심각한 전송 효율 저하를 유발할 뿐 만 아니라, 비 정상적인 동작을 유도하여 통신이 불가능한 상황을 초래할 수 있다.

종래의 LTE시스템에서는 제어정보 영역 (PDCCH 영역)과 데이터 채널 영역 (PDSCH)의 채널상태 (같은 전력으로 송신했을 때 수신된 신호대 잡음비)가 같다고 가정하고 설계하였다. 그러므로, 각 영역의 성능의 구분 없이, 한 서브프레임 내의 채널상태를 측정하여 이를 CQI로 기지국에 전송한다. 그러므로, 종래의 LTE 시스템에서의 CQI는 영역의 구분없는 평균적인 채널상태를 나타낸다. 이때 CQI를 전송하는 채널이 PUCCH가 사용된다. 이러한 CQI 보고는 주기적으로 일정하게 정해진 시간에 전송된다.

상기 정보를 수신한 기지국은 CQI를 바탕으로 하향링크에 전송할 데이터 채널 (PDSCH)의 양, MCS, 송신전력을 판단한다. 또한, 제어정보인 PDCCH에 전송할 데이터의 MCS, 송신전력을 판단하는데 사용한다. 그러나, 전술한 바와 같이 데이터 전송 영역과 제어정보 전송 영역의 채널상태가 상이하다면 이렇게 한 개의 측정값으로 두 개의 채널의 MCS레벨과 송신전력을 판정하는 것은 문제가 발생할 수 있다.

따라서 적응적 링크 기법과 효율적 적용을 위한 MS의 링크 품질 feedback 방법과, 이를 이용하여 각 region 별로 적응적 링크 기법을 적용하여 효율적으로 데이터를 전송할 수 있는 방법을 제안한다.

또한 본 발명은 각 영역별 채널 상태가 상이한 경우, 단말기가 이를 각각 측정하여 기지국에 보고하고, 기지국이 이러한 특정 값을 바탕으로 효율적인 MCS 레벨과 송신전력 레벨을 결정하는 방법을 제안한다.

또한 본 발명에서 각 영역별 채널 정보를 단말기가 측정하여 보고하는 경우, 상기 보고에 필요한 역방향 링크의 자원의 양을 최소화하는 방법을 제안한다.

본 발명의 실시예에서 이동통신 시스템의 단말기가 링크를 제어하는 방법이, 적어도 두 개의 하향링크 채널의 신호를 수신하고, 상기 수신된 채널들의 상태를 추정하는 과정과, 상기 채널들의 상태가 설정된 임계치를 벗어나면 채널 상이리포트를 생성하는 과정과, 상기 채널 상이 리포트를 설정된 상향 링크채널을 통해 기지국에 보고하는 과정으로 이루어져, 기지국이 채널 상이 리포트에 의해 하향링크를 제어하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에서 이동통신 시스템의 기지국이 하향링크를 제어하는 방법이, 상향링크 채널을 통해 채널 상이 리포트를 수신하는 과정과, 상기 수신된 채널 상이 리포트에 의해 하향 링크채널들의 MCS, 송신전력을 결정하여 제어신호로 발생하는 과정과, 하향 링크 채널의 데이터를 상기 MCS 및 송신전력에 의해 제어하여 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 단말기는, 적어도 두 개의 하향링크 채널의 신호를 수신하고, 상기 수신된 채널들의 상태를 추정하는 채널상태추정부들과, 상기 채널들의 상태가 설정된 임계치를 벗어나면 채널 상이리포트를 생성하는 제어부와, 상기 제어부의 제어하에 채널 상이 리포트를 설정된 상향 링크채널을 통해 기지국에 보고하는 송신기로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 실시예에서 이동통신 시스템의 기지국은, 상기 상향링크 채널을 통해 채널 상이 리포트를 수신하는 기저대역수신기와, 상기 수신된 채널 상이 리포트에 의해 하향 링크채널들의 MCS, 송신전력을 결정하여 제어신호로 발생하는 제어부와, 하향 링크 채널의 데이터를 상기 MCS 및 송신전력에 의해 제어하여 전송하는 기저대역 송신기로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 적응형 링크 적용 방법은 효율적인 적응적 링크 기법 적용이 가능하여 데이터 전송 효율을 개선하고 시스템의 비정상적인 동작을 억제하는 효과가 있다. 그리고 제어정보부와 데이터부의 채널상황이 상이한 경우 효율적인 채널 피드백 및 링크 적응이 가능하며, 제어 정보정보부와 데이터부의 채널정보를 낮은 오버헤드로 피드백할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 Region 별Interference (PDCCH vs PDSCH)를 도시하는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 Subframe & Region structure를 도시하는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PUCCH의 전송방식의 실시 예를 도시하는 도면
도 4a - 도 4c는 본 발명에서 제안하는 제어영역의 채널정보 전송을 데이터 영역의 채널정보 전송보다 느리게 (낮은 빈도로) 전송하는 방법의 예를 도시하는 도면
도 5a - 도 5b는 두 개의 채널을 통해 제어정보를 전송하는 실시예를 도시하는 도면
도 6은 단말기가 이벤트에 의해 채널상이리포트를 전송하는 경우의 신호 흐름을 도시하는 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작을 도시하는 흐름도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 구성을 도시하는 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

본 발명은 통신 시스템에서 적응적 링크 방식(Link Adaptation)을 사용하여 신호를 송 수신하는 시스템에서 자원 영역을 여러 개의 자원 영역으로 나누고, 각각 다른 적응적 링크 방식을 적용하는 방법을 제안한다. 본 발명은 단말기가 전체 혹은 특정 자원의 링크 품질(CQ A)을 주기적 혹은 비주기적으로 보고하며, 특정 자원의 링크 품질(CQ B)을 측정한 후, 상기 링크 품질을 비교하여 특정치 이상으로 차이가 날 경우 이를 BS에게 보고한다. 또한 이러한 링크 품질 보고를 통해 각 자원 영역의 적응적 링크 방식을 적용한다. 그리고 상기 BS는 상기 두 자원의 차이정보에 의해 대응되는 채널의 MCS 및/또는 송신전력을 결정하여 상기 단말기에 전송한다.

무선 자원은 크게 Subframe 으로 나누어지고, 각 subframe은 여러 개의 자원 영역으로 나누어진다. 도 2는 무선 자원의 subframe & region structure를 도시하는 도면이다. 본 발명의 실시예에서 제1영역과 제2영역은 서로 다른 자원 영역이며, 단말기는 이들 전체 또는 특정 자원 영역의 링크 품질을 비교하여 기지국에 전송한다. 본 발명의 실시예에서 설명의 편의를 위해서 전체 영역이 제어 정보 전송을 위한 영역과 데이터 전송을 위한 영역으로 나누어진다고 가정한다. 그리고 상기 제어정보 전송 영역은 제1영역이라 칭하기로 하며, 데이터를 전송 영역은 제2영역이라 칭하기로 한다. LTE 시스템의 다운 링크의 경우 제1영역은 PDCCH 영역이 될 수 있으며, 제2영역은 PDSCH 영역이 될 수 있다. 본발명의 실시예에서 제1영역과 제2영역은 시분할로나누어지며,그 경계는 LTE 시스템에서와 같이 매 서브프레임 단위로 변경될 수 있다.

본 발명을 위해 단말기의 동작 원리를 제안한다. 단말기는 다음과 같이 링크 품질을 측정하는 것을 제안한다.

단말기는 전체 (제1영역 + 제2영역) 혹은 제2 자원 영역에 대한 링크 품질 (CQ B)을 측정한다. 이 값을 이용하여 주기적 혹은 비 주기적으로 BS에게 CQI B를 리포트 한다. MS는 또한 제 1영역에 대한 링크 품질 (CQ A)을 측정하여 CQ A 와 CQ B의 차이를 Monitoring 한다.

링크 품질을 Measure하는 방법으로는 시스템에 따라 여러 방법이 있다. 가장 쉽게 링크의 품질을 즉, 채널상태를 측정하는 방법은 공통적으로 전송되는 RS (기준신호: Reference signal)를 사용하는 것이다. LTE 시스템에서 RS는 정해진 위치에 같은 전력으로 항상 전송된다. 이러한 RS를 바탕으로 수신된 신호의 크기를 측정하고 또한 간섭량을 측정하여 링크 품질을 측정할 수 있다. 이때, 간섭량을 측정하는 방법은 여러 가지가 가능한데, 대표적으로 사용할 수 있는 방법은 RS가 전송되는 OFDM심볼에서 수신한 전체 전력을 사용할 수 있다. 또한, 상기 전체 전력에서 RS의 수신전력을 빼 값을 사용할 수 있다. 또한, 최근의 LTE-A 표준에서는 채널 상태 측정을 위해 CSI-RS (Channel state inforamtion -RS) 도입이 결정되었다. 이러한 CSI-RS를 바탕으로 채널상태를 측정이 가능하다. 이 CSI-RS를 사용하면 제 2영역, 즉 LTE 시스템에서 데이터가 전송되는 영역에 대한 채널 상태 측정이 용이해 진다. 또한 두 영역 간의 채널상태의 차를 구할 때, 두 영역에 수신되는 간섭 및 잡음의 평균적인 값을 계산하여 그 차를 보고할 수도 있다. 그러나 본 특허에서는 특정 영역 내의 링크 품질을 측정하는 방법에 관계없이 적용이 가능하다.

본 발명에서 단말기는 두 가지의 채널상태정보 (링크품질을) 전송하는 방식을 제안한다. 즉 단말기는 제1영역(여기서는 제어정보가 전송되는 영역이 될 수 있음)의 채널상태정보와 제2영역(여기서는 데이터가 전송되는 영역이 될 수 있음)의 채널상태 정보를 각각 측정하여 기지국에 보고 한다. 기지국은 이러한 두 가지 채널상태 정보를 바탕으로 제어채널 및 데이터 채널의 MCS, 송신전력을 결정하여 전송한다.

본 발명에서는 제어채널의 채널상태 정보와 데이터 영역의 채널상태 정보를 각각 단말기가 측정하여 보고하는 실시예를 기준으로 설명한다. 그러나, 단말기가 제어채널의 영역의 채널 상태와 전체영역의 채널상태를 측정하여 보내고, 이러한 채널상태 보고를 바탕으로 기지국이 제어정보 영역과 데이터 영역의 채널상태를 계산하여 하향링크의 MCS, 송신전력을 결정하여 전송하는 구현도 가능하다. 그러나 이러한 변형은 통상적으로 기술을 아닌 자가 쉽게 이해할 수 있는 등가의 방법임을 고지하는 바이다. 그리고 본 발명의 명세서가 기술하는 제어정보 영역의 채널상태 정보와 데이터 영역의 채널 상태 정보를 측정 보고 하는 실시예는 변형이 가능한 모든 2개 이상의 채널상태의 측정 보고 방법에 적용이 가능함을 알려 두는 바이다. 즉, 서로 다른 자원을 사용하는 복수개의 영역들(3개의 이상의 영역들)로 나누어 본 발명을 구현할 수도 있다. 그러므로, 본 발명의 명세서는 상기 제어 정보 영역과 데이터 영영의 채널상태 정보를 각기 리포트 하는 방법을 중심으로 서술하도록 한다.

본 발명에서 단말기는 데이터 영역(제2영역)과 제어정보 영역(제1영역)의 채널정보를 각각 측정하여 기지국에 전송한다. 이 때, 사용하는 채널이 LTE의 역방향 제어채널인 PUCCH이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PUCCH의 전송방식의 실시 예를 도시한다. 도 3의 실시예에서는 PUCCH의 전송 데이터를 분할하여 매 PUCCH 마다 데이터 영역의 채널정보와 제어영역의 채널정보를 전송한다. 즉, PUCCH에 전송하는 데이터에 제1영역 및 제 2영역의 채널정보를 각각 전송하는 형태이다. 이때, 기존의 CQI전송 보다 PUCCH전송에 필요한 비트 수가 증가할 수 있다. 지나친 PUCCH 전송정보량 증가를 막기 위해 제 1영역과 제 2영역에 대한 CQI 전송 비트를 다르게 하여 전송도 가능하다.

상기 도 3에서 CQI-A는 제어 영역의 채널상태이고 CQI-B는 데이터 영역의 채널상태를 뜻한다. 그러나 제어 영역의 채널상태와 데이터 영역의 채널상태가 빠르게 변화하는 값이 아니다. 그리고 데이터 영역의 채널상태가 하향링크의 데이터 전송율을 최적화하는데 더 신뢰도가 높아야 하는 측정값인 경우가 많다. 즉, 제어정보로 전송되는 데이터의 양이 실제 데이터를 전송하는 양보다 적은 경우가 많으므로 이에 대해 필요 이상의 채널정보를 피드백으로 보내는 것이 시스템의 효율을 크게 올리지 못하는 경우가 있다. 그러므로, 본 발명에서는 제어 영역의 채널정보를 데이터 영역의 채널 정보보다 느린 속도로 전송하는 방법을 제안한다.

도 4a - 도 4c는 본 발명에서 제안하는 제어영역의 채널정보 전송을 데이터 영역의 채널정보 전송보다 느리게 (낮은 빈도로) 전송하는 방법의 예를 도시하는 도면이다. 도 4a에서 보면 역방향 채널인 PUCCH에 데이터 영역의 채널정보가 전송되다가 일부 서브프레임에 제어 영역의 채널정보가 삽입되어 전송되는 실시예를 도시한다. 도 4a의 실시예에서는 매 3개의 서브프레임마다 제어영역의 채널정보가 삽입되는 경우를 도시하였다. 도 4a의 실시예에서는 매 3개 서브프레임 마다 제어영역의 채널정보가 전송되고 나머지 서브프레임에는 종전과 같은 데이터 채널의 채널정보 (또는 제어영역, 데이터영역의 구분없이 한 서브프레임의 채널정보) 가 전송되는 경우의 실시예를 도시하였으나, 이를 N개의 주기로 확장이 가능하다. 즉, N개 서브프레임의 매 서브프레임 마다 데이터 채널의 채널정보를 전송하고, 그 중 한 개의 서브프레임에는 데이터 채널의 채널정보를 전송하는 대신에 제어 채널의 채널정보를 전송한다. 이 때, 데이터 채널의 채널정보와 제어 채널의 채널정보는 같은 비트 수를 갖도록 설정할 수 있다.

도 4a를 참조하여 LTE 시스템에서 N개의 서브프레임 주기 중 마지막 서브프레임에 제1영역의 채널정보 전송되는 경우의 동작을 살펴본다. 처음 N-1개의 서브프레임에는 LTE 시스템에서와 같이 제2영역의 채널정보 (또는 제1영역과 제2영역의 평균적인 채널정보)가 전송된다. N개의 서브프레임의 주기의 제일 마지막 서브프레임에 단말기는 제1영역의 채널정보를 삽입하여 전송한다. 이때 각 채널정보를 전송하는 채널은 종래의 PUCCH를 통한 CQI 전송 위치와 동일하다. 그러므로, N번째 서브프레임에 전송되는 제1영역의 CQI 비트 수는 나머지 N-1개의 서브프레임에 전송되는 제2영역 CQI로 전송되는 비트 수와 동일하게 전송될 수 있다. 이러한 방식에 대해 기지국 수신기는 처음 N-1개의 서브프레임에 전송되는 CQI는 제2영역(여기서는 데이터 영역이 될 수 있음)에 대한 채널정보로 인식하여 수신하여 PDSCH에 대한 AMC제어를 진행한다. 마지막 N번째 서브프레임에 전송되는 CQI는 제1영역(여기서는 제어정보 영역이 될 수 있음)에 대한 채널정보로 인식하여 수신한다. 이러한 제1영역에 대한 채널정보를 바탕으로 제1영역(제어정보 영역)으로 전송하는 채널에 대한 MCS 및 송신 전력제어를 수행한다. 제1영역에 대한 MCS 및 송신 전력제어의 더 높은 주기로 전송되는 제2영역에 대한 채널정보를 참조하여 수행할 수도 있다.

도 4b의 실시예에서는 제어영역의 채널정보가 데이터 영역의 제어정보보다 낮은 속도로 전송되는 다른 실시예를 도시한다. 도 4a와 다른 점은 데이터 영역의 CQI는 모든 서브프레임에 전송되는 것이다. 제어 채널의 채널정보가 전송되는 세번째 서브프레임에서 한 서브프레임 내에 제어 정보와 데이터 채널의 제어정보를 같이 전송한다. 도 4b의 실시예에서 세번째 서브프레임에서 기존의 CQI전송 포맷을 그대로 사용하고 데이터 영역의 채널정보를 위해 할당한 비트 수를 감소하고, 그 비트 수를 제어영역의 채널정보에 할당하여 사용할 수도 있다. 그러므로, 모든 서브프레임에 전송되는 비트 수가 동일하게 할 수 있다.

도 4c에서는 채널정보를 전송하는 또 다른 실시예를 도시한다. 도 4b의 경우 세번째 서브프레임이 다른 서브프레임과 다른 형태로 전송되는 단점이 있다. 그러나 도 4c의 실시예에서는 같은 형태로 각 채널정보들이 전송되고 제어 채널의 채널상태가 여러 서브프레임에 걸쳐 전송하여 제어채널의 채널상태를 낮은 빈도로 전송하는 방법을 도시한다. 도 4c의 실시예에서 기존에 설계된 CQI의 비트 수를 1-2비트 감소 시키고 이를 제어영역의 채널정보 전송에 활용할 수 있다. 그러므로, 모든 서브프레임에서 전송되는 비트수가 같아지도록 구현할 수도 있다. 도 4a - 도 4c의 실시예에서 하나의 제어채널의 채널상태가 전송되는 길이가 세 서브프레임인 경우의 실시예를 도시하였다. 그러나, 이 제어 채널의 정보를 전송하는 길이를 임의의 길이로 확장할 수 있음을 밝혀 두는 바이다.

도 4a-도 4c의 실시예에서 제어채널의 채널정보를 데이터 채널의 채널정보보다 낮은 빈도로 전송하는 방법들을 제시하였다. 그러나 반대로 데이터 채널의 채널정보를 제어 채널의 정보보다 더 낮은 빈도로 전송하는 방법도 전송하는 정보의 위치를 바꾸어 전송하여 전송할 수 있다. 또한, 도 4a - 도 4c의 실시예에서 제어 채널의 채널상태를 측정하는 구간과 데이터 채널의 채널상태를 측정하는 구간을 차별적으로 적용할 수 있다. 예를 들면, 데이터 구간의 채널상태는 매 서브프레임 단위로 측정하지만, 제어채널의 채널상태는 매 N 서브프레임 단위로 측정이 가능하다. 즉, 더 긴 시간동안의 평균을 제어채널의 채널상태 측정에 적용이 가능하다.

도 3과 도 4a - 도 4c에서는 한 개의 채널을 통해 역방향링크로 채널상태 정보를 전송하는 실시예들을 도시하였다. 그러나, 두개의 채널로 제1영역의 채널정보와 제2영역의 채널정보를 각기 전송할 수 있다. 도 5a - 도 5b는 두 개의 채널을 통해 제어정보를 전송하는 실시예를 도시하는 도면이다. 도 5a 및 도 5b에 LTE 시스템에서 두개의 PUCCH로 채널정보를 전송하는 경우의 실시예를 도시한다. 도 5a의 실시예에서는 도 3의 실시예에서와 같이 제2영역의 채널정보가 전송될 때 마다, 제1영역의 채널정보가 전송되는 경우의 실시예를 도시한다. 단지 도 3의 실시예와는 다른 점은 제1영역의 채널정보가 다른 채널을 통해 역방향 링크로 전송된다는 점이다.

도 5b의 실시예에서는 제2영역의 채널정보가 매 N개의 제2영역의 채널정보가 전송될 때 마다, 전송되는 경우의 실시예를 도시하였다. 기존의 제2영역의 채널정보를 전송하는 채널이 존재하고 매 N개의 서브프레임 마다 새로운 채널로 제1영역의 채널정보를 전송하는 경우의 실시예를 도시한다. 도 5b를 참조하면 제1영역의 채널정보를 전송하는 독립된 채널이 존재하며, 이 채널은 매 서브프레임마다 전송되는 것이 아니라 제1영역의 채널정보가 전송되는 N개의 서브프레임의 마지막 서브프레임에만 전송됨을 볼 수있다.

또한, 도 3, 도 4a - 도 4c 및 도 5a- 도 5b의 실시예에서 매 서브프레임마다 채널정보가 전송되는 경우 전송되는 경우의 실시예를 도시하였으나, N2개의 서브프레임마다 채널정보가 전송되는 경우로도 확장이 가능하다. 즉, 도3과 도4a - 도 4c의 도시된 채널 정보가 전송되는 서브프레임 사이에 N2-1개의 채널정보가 전송되지 않는 서브프레임이 삽입되는 것으로 쉽게 확장이 가능하다.

상기 도 3과 도4a - 도 4c 및 도 5a- 도 5b의 실시예에서 단말기는 주기적으로 제어정보부 (제1영역)의 채널정보를 기지국에 보고한다. 기지국은 이러한 제어정보부의 채널정보를 바탕으로 이 영역에 전송되는 제어채널의 MCS 및 송신전력을 결정한다. 또한 주기적으로 전송되는 데이터영역의 채널정보를 바탕으로 데이터 채널 PDSCH의 MCS 및 송신전력을 결정한다. 만일, 전술한 바와 같이 단말기가 데이터 영역의 채널정보 대신 데이터 영역과 제어정보 영역의 채널정보의 평균값을 피드백 한다면, 이 값과 제어정보부의 채널정보를 바탕으로 데이터 영역만의 채널정보를 쉽게 계산할 수 있다.

상기 도 3과 도 4a - 도 4c및 도 5a- 도 5b의 실시예들은 제어영역의 채널정보가 주기적으로 전송되는 경우의 실시예들을 도시한다. 그러나, 제어 영역과 데이터 영역의 채널의 편차가 크지 않는 경우가 오히려 더 많을 수 있다. 그러므로, 기지국이 이러한 보고 방법을 전송하도록 지시한 경우에만 상기 형태의 리포트를 사용하고 그렇지 않은 경우에는 종래의 데이터 영역의 채널정보 (또는 한 서브프레임의 평균 채널정보)만 전송하게 할 수 있다. 즉, 기지국인 제어영역의 채널정보를 리포트 하도록 설정하는 경우에만 도 3, 도 4a - 도 4c 및 도 5a- 도 5b와 같이 제어 영역의 채널정보를 주기적으로 전송하도록 할 수 있다.

도 3, 도 4a - 도 4c 및 도 5a- 도 5b의 실시예에서는 제2영역의 채널정보와 제1영역의 채널정보가 각기 전송되는 경우의 실시예들을 도시하였다. 그러나 제1영역의 채널정보 대신 제1영역의 채널상태와 제2영역의 채널상태의 차를 전송할 수 있다. 또한, 이 차를 측정하기 위해서는 단말기에서는 입력시간을 일정시간 동안 평균하거나 필터링을 수행하게 된다. 이때 제1영역과 제2영역의 채널상태의 차를 측정 및 평균하는데 사용하는 시간을 제2영역의 채널상태보고를 위해 평균하는 시간보다 긴 시간으로 설정하여 동작할 수 있다. 예를들면, N 서브프레임의 매 서브프레임에서 제2영역(데이터 영역)의 채널 상태를 보고하고, N 번째 서브프레임에서 제1영역(제어정보 영역)의 채널 상태를 보고할 수 있다. 따라서 제2영역의 채널상태는 매 서브프레임 단위로 측정되어 기지국에 보고되며, 제1영역과 제2영역의 채널상태의 차는 10~100서브프레임 또는 그 이상동안의 평균값을 측정하여 기지국에 보고할 수 있다.

그러나 상기 실시예들은 구현하는 방법이 제어채널의 채널상태를 실시간으로 보고할 수 있는 장점이 있는 반면, 새로운 형태의 채널 포맷을 이를 위해 설계하는 것이 필요할 수도 있다. 아니면 기존의 데이터 영역의 채널정보 (또는 서브프레임의 평균 채널정보)를 위해 전송되는 데이터 양이 감소할 소도 있다. 실제로, 많은 경우에 데이터 영역의 채널상태와 제어영역의 채널상태의 차이가 자주 변경되지 않는 경우가 많다. 이러한 경우를 위해, 채널상태 정보를 보고하는 다른 방법을 제안하고자 한다.

본 발명을 위해 단말기가 기지국으로부터 채널 상이 리포트(channel discrepancy report)를 전송하는 것을 제안한다. 본 발명의 실시예에서 단말기는 기지국으로 데이터 채널 (제1영역)의 채널 상태를 일정 간격으로 보고하고 있다고 가정한다. 예를 들면, 매 서브프레임 마다 데이터 채널의 채널상태를 PUCCH로 전송하고 있다고 가정한다. 본 발명에서는 주기적으로 전송되는 제2영역의 채널상태 외에 제1영역 (제어정보 영역)의 채널정보를 전송하는 방법을 중심으로 기술한다.

만약 CQ A 와 CQ B가 특정 threshold (TH1) 이상으로 차이가 날 경우, 단말기는 기지국에게 이와 같은 이벤트를 채널 상이리포트를 통해 기지국에게 알린다. 상기 CQ-A와 CQ B는 한 서브프레임과 같은 짧은 기간의 채널정보를 보고할 수도 있지만, 일정 기간 동안의 채널정보를 평균한 긴 시간 동안의 각 영역의 평균 채널상태를 리포트 하는 것이 더 효율적일 수 있다. 이때 사용하는 시간 평균의 윈도우는 수백 ms 정도를 사용할 수 있다. 또한, 리포트를 트리거링하는 것의 판단도 순시적인 채널상태의 값보다는 평균적인 채널상태 값들을 비교하여 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 단말기는 매 서브프레임 (1ms) 구간동안의 데이터 채널의 상태측정을 하여 이를 PUCCH로 전송하고, 채널상이(즉, 제1영역과 제2영역의 채널 상태의 차) 리포트를 위한 측정은 100ms와 같이 PUCCH로 상기 데이터 채널의 채널상태를 전송하는 구간보다 긴 시간동안의 CQ A, CQ B의 평균값을 바탕으로 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 데이터 채널에 대한 채널상태 보고가 PUCCH를 통해 지속적으로 이루어지고 있는 상태의 대해 설명하였지만, 이러한 채널상태 보고가 없는 경우에도 채널상이 리포트 전송을 통해 하량링크 채널제어도 가능하다.

이때 채널상이 리포트를 구성하는 메시지 종류의 예는 다음과 같을 수 있다.

1) CQ A (제어 영역의 채널정보)

2) CQ-A와 CQ-B

상기한 바와 같이 수백 ms 동안의 긴 시간 윈도우로 채널측정을 진행하는 경우, CQ-B (데이터 영역의 채널정보)의 값도 같이 전송하는 것이 시스템 동작에서 더 효율적일 수 있다.

3) CQ A-CQ B or CQ B-CQ A (dB 스케일 또는 선형 스케일)

만일 dB 스케일이 사용되었다면 CQ-A와 CQ-B의 비를 알려 주는 것과 같은 효과이다.

4) CQ A - CQ B를 양자화 한 값. 만일, 이를 한 비트로 양자화 하는 경우에는 CQ A>CQ B 인지 CQ A<CQ B 인지를 알리는 한 비트 지시자 (indicator)가 될 수 있다.

5) 선호하는 MCS 레벨 그리고 (또는) 제어 영역을 위한 전송 전력

또한 CQ A 와 CQ B의 차이가 시간에 따라 특정 threshold (Th1) 이상으로 변할 경우, 단말기는 기지국에게 이와 같은 이벤트를 채널상이리포트를 통해 기지국에게 알릴 수 있다. 그러나, 이러한 채널상이 리포트를 전송하는 이벤트는 다음과 같은 것을 포함 할 수 있다.

(1) 제어 영역의 채널상태 와 데이터 영역의 채널상태의 차가 제1임계치 (Th1) 이상이 되거나. 또 다른 임계치 (Th2)이하로 줄어드는 경우. 이때 Th1과 Th2를 같은 값으로 설정할 수 있다. 또한, 이러한 임계치를 넘거나 내려가는 경우의 보고를 위해 기지국 또는 표준에서 단말기가 보고를 하는 임계치들의 값들을 미리 정하여 특정조건을 만족하면 단말기가 보고하도록 할 수 있다. 즉, 복수의 임계치들을 정하고, 그 임계치들의 경계를 넘어가는 경우 이를 단말기가 기지국에 보고 할 수 있다. 전체 가능한 채널 상태의 차를 M 개의 구간으로 구분하고 각 구간의 경계값을 임계치들로 설정할 수 있다. 이 경우, 단말기의 수신 채널들의 차가 이전에 보고한 구간에서 다른 구간으로 이동한 경우 단말기는 이에 대한 채널상이 리포트를 전송할 수 있다.

(2) 제어 영역의 채널상태와 데이터 영역의 채널상태의 차가 마지막으로 리포트 한 값보다 제 2임계치 (Th3) 이상의 차이가 발생하는 경우

(3) 제어 채널의 채널상태가 특정 임계값 Th4이상이 되거나 또는 임계값 Th5 이하가 되는 경우 보고할 수 있다. 이러한 임계치의 값을 여러 개를 두어 보고하는 기준을 잡을 수도 있다. 즉, 가능한, 제어 채널의 채널상태를 여러 개의 구간으로 구분하고 측정한 제어채널의 채널상태가 이전의 구간에서 다른 구간으로 이동한 경우 단말기는 이에 대한 채널상이 리포틀 전송할 수 있다.

(4) 마지막으로 채널 상이 메시지를 전송한 후 T0이상의 시간이 경과한 경우,

상기한 바와 같이 비주기적으로 이벤트에 의해 채널상이 리포트를 전송하는 방법 외에 일정시간마다 주기적으로 채널 상이 리포트를 전송하는 것도 가능하다.

상기한 채널상이리포트의 전송 방법은 다음과 같은 방법들이 있을 수 있다.

첫 번째로 해당 단말기가 상향링크로 데이터 전송 할 때 해당 리포트를 데이터 채널에 piggyback하여 전송 할 수 있다.

두 번째로 주기적 혹은 비 주기적으로 상향링크 자원을 할당 받아 이를 전송 할 수 있다.

첫 번째와 두 번째에 대해 LTE 시스템에서 사용하는 채널은 PUSCH이다. 첫 번째의 실시예는 역방향으로 전송할 데이터가 있는 경우 이 데이터에 같이 채널상이리포트를 붙여서 전송하는 방식이다. 두 번째 방식은 역방향에 채널상이리포트를 전송할 PUSCH를 할당 받아 전송하는 것이다. 이를 위해 기지국이 일정 PUSCH 리소스를 단말기를 위해 주기적으로 예약할 수 있다. 이 경우는 기지국으로 역방향 전송허가 (UL Grant)를 받을 필요가 없다. 기지국이 주기적으로 예약해 놓은 자원에 단말기가 채널상이정보를 전송할 수 있다. 또한, 상기한 보고해야 하는 이벤트가 발생하는 경우마다 단말기가 기지국에 역방향 자원을 할당 받아 비주기적으로 보고하는 방식을 수행할 수도 있다. 이 경우는 역방향 전송허가를 받아야 할 필요가 있을 수 있다. 이를 위해 단말기는 상향링크로 스케쥴링 요청을 하고 역방향 링크를 허가받아 전송할 수 있다. 또한 상기의 기지국이 채널상이리포트를 전송하도록 지시하는 경우, 단말기는 채널상이리포트를 전송할 수 있다. 이러한 것도 비주기적으로 상향링크 자원을 할당 받아 전송하는 경우에 포함된다.

세 번째로 정기적 혹은 비 정기적으로 CQI B를 전송하기 위해 할당된 채널을 통해 같이 주기적으로 전송될 수 있다. 즉, 단말기가 데이터 채널의 (제2영역) 채널상태 CQI B를 보고하기 위해 전송하는 채널이 있다고 가정하자. 이 경우, 데이터 채널의 CQI를 전송하도록 되어 있는 위치에 데이터 채널의 CQI를 전송하지 않고, 채널상이 리포트의 정보를 대신 전송하는 방법이 가능하다. 이에 대한 실시예들은 도 3과 도 4a - 도 4c, 그리고 도 5a- 도 5b의 예들에서 CQ A의 정보 대신 채널 상이 리포트에 해당하는 정보를 전송할 수 있다. 이때 전송이 가능한 채널 상이 리포트는 긴 시간 동안의 평균적인 제어채널의 채널상태 (CQ A)의 평균값 또는 긴 시간 동안의 평균적인 제어채널과 데이터 채널의 채널상태의 차 (CQ A- CQ B) 등이 전송이 가능하다. 여기서 긴 시간이라 함을 PUCCH를 통해 CQ B를 전송하는 구간 보다 긴 시간을 뜻한다. 예를 들면, PUCCH를 통해 전송하는 CQ B가 매 1ms 마다 전송된다면 CQ-CQ B를 100ms 정도 구간의 평균값으로 구할 수 있다.

도 6은 단말기가 이벤트에 의해 채널상이리포트를 전송하는 경우의 신호 흐름을 도시하는 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 단말기는 601단계에서 CQ A, CQ B의 측정을 일정 시간 간격으로 수행한다. 예를 들면, 매 서브프레임마다 상기 채널측정을 수행할 수 있다. 이후 상기 단말기는 602단계에서 채널상이리포트를 보고해야 하는 상황인지에 대한 판단을 한다. 이때, 판단근거는 위에서 상술한 판단 기준들이 사용될 수 있다. 만일, 채널상이 리포트를 전송해야 하는 상황이 되면 상기 단말기는 603단계에서 채널상이 리포트를 전송한다. 이와 동시에 단말기는 상기 603단계에서 CQ B를 따로 전송할 수 있다. 이러한 리포트의 실시예로 단말기는 PUSCH를 통해 긴 시간 동안의 평균화된 CQ A-CQ B의 값을 전송하고 순시적인 CQ B는 PUCCH로 전송할 수 있다. 또 다른 실시예로, 이러한 모든 값들 (긴 시간 평균화된 CQ A, CQ B 및 순시적인 CQ A, CQ B를 PUSCH에 같이 전송할 수도 있다. 만일, 채널상이리포트를 전송할 조건을 만족 못하면 단말기는 상기 602단계에서 이를 감지하고 604단계에서 CQ B만을 리포트하게 되는데, 이 경우 PUCCH를 사용하여 상기 피드백을 전송할 수 있다.

또한 상기와 같이 동작하는 단말기와 통신하는 본 발명의 실시예에 따른 BS의 동작을 살펴본다. 채널상이리포트를 받지 않은 기지국은 단말기로부터 주기 혹은 비주기적으로 보고 받는 CQI B를 이용하여 Region A와 Region B를 통해 전송되는 데이터의 송신 파워 혹은 MCS 레벨을 결정한다.

[TX PWR, MCS] for Region A = f(CQ B)

[TX PWR, MCS] for Region B = g(CQ B)

그러나 해당 단말기로부터 채널상이리포트를 받은 경우, 기지국은 CQI B와 채널상이리포트 내용을 참조하여 제1영역 (제어정보부)의 링크 품질을 예측 (CQ A')하고, 이를 이용하여 송신 파워 혹은 MCS 레벨을 결정하고, 제2영역의 송신 파워 혹은 MCS 레벨은 해당하는 링크품질 (CQ B')를 참조로 결정한다.

[TX PWR, MCS] for Region A = f(CQ A')

[TX PWR, MCS] for Region B = g(CQ B)

이렇게 기지국은 채널상이리포트 및 주기적으로 전송되는 CQI (데이터 영역의 채널정보)를 참조하여 제어영역의 전송 MCS, 전력을 판정한다. 데이터 영역 (LTE의 PDSCH)의 전송 MCS 및 전력도 마찬가지로 판단할 수 있다.

이후 해당 단말기로부터 추가적인 채널 상이리포트 수신하는 경우에는 다시 CQI B를 참조하여 제1영역과 제2영역의 송신 파워 혹은 MCS 레벨을 결정할 수도 있다. 기지국이 단말로부터 보고 받은 링크 품질 정보를 이용하여 제1영역의 데이터 전송 파워 및 MCS를 결정하는 구체적인 방법으로는 다음과 같은 실시 예가 있을 수 있다.

1) 채널상이 리포트로서 주기적 혹은 비 주기적으로 CQ A-CQ B 혹은 CQ B-CQ A 혹은 (CQ A/CQ B 혹은 CQ B/CQ A 를) 보고하는 경우, 기지국은 단말기로부터 보고 되는 CQI B와 채널상이리포트 값을 이용하여 제1영역(제어정보 영역)의 링크 품질을 예측한다. 예를 들면, CQ A'= 채널상이 값 (긴 시간 동안의 평균 CQ A- CQB) + 순시적인 CQ B).

2) 채널상이리포트로 주기적 혹은 비 주기적으로 CQ A를 보고하는 경우 (CQ A' = CQ A). 이 경우에는 상당히 잦은 빈도의 보고가 필요할 수 있다.

3) 채널상이리포트로 주기적 혹은 비 주기적으로 한 비트 인식자를 전송하는 경우, 기지국은 영역 1의 전송파워 및 MCS 레벨을 결정하는데 있어서 한 비트 인식자를 보고 받은 기지국은 이전에 적용했던 MCS 레벨 및 전송 파워를 특정 스텝 올리거나 내린다.

4) 선호하는 MCS 레벨 그리고 (또는) 제1영역을 위한 전송전력

기지국은 제1영역의 데이터 전송을 위해 단말로부터 보고 받은 선호하는 MCS 레벨 및 전송 파워를 적용한다.

이때, 각 영역의 전송 전력 및 MCS를 결정하는 방법은 전송 MIMO 모드, 원하는 FER (Frame error rate), 사용자 트래픽의 특성 등의 다양한 사항이 같이 고려될 수 있다.

두 번째로 정기적 혹은 비 정기적으로 CQI B를 전송하기 위해 할당된 채널을 통해 같이 전송될 수 있다. 이에 대한 실시예들은 도 3과 도 4a - 도 4c, 그리고 도 5a - 도 5b에 상술하였다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작을 도시하는 흐름도이다.

상기 도 7을 참조하면, 기지국은 별도의 채널로 CQ B를 계속 수신하고 있다고 가정한다. 이 과정에서 CQ B는 데이터 영역만의 채널정보 일수도 있고 기존의 PUCCH로 전송되는 평균화된 순방향링크의 채널정보일 수도 있다. 기지국은 701단계에서 데이터 영역인 채널상태인 CQ B만을 가지고 링크 적응을 실시한다. 기지국이 채널상이리포트를 수신하지 못한 경우 상기 701단계의 링크적응을 계속 수행한다. 그러나 단말기로부터 채널상이리포트를 수신하는 경우, 기지국은 702단계에서 이를 감지하고, 703단계에서 채널상이 값을 보정한다. 간단한 구현의 예로 이전의 채널상이 값을 버리고 새로운 채널상이 값을 사용할 수도 있고, 누적된 채널상이 값으로 더 긴 시간의 평균값들을 취할 수도 있다. 이후 상기 기지국은 704단계에서 이러한 채널상이 값을 바탕으로 제어채널과 데이터 채널의 링크적응을 실시한다. 상기 704단계의 실시예에서 데이터 채널에 대한 링크적응은은 CQ B를 바탕으로 실시하고, 제어정보부의 링크적응은 CQ B에 채널상이 값을 보정하여 링크적응을 실시할 수 있다.

그리고, 새로운 채널상이 리포트를 수신하는 경우, 상기 기지국은 705단계에서 이를 감지하고 703 단계로 되돌아가 채널상이값을 갱신하고 604 단계의 링크적응 과정을 계속 수행한다. 만일 새로운 채널상이리포트가 수신되지 않았다면 종래의 채널상이 값으로 링크 적응을 계속 수행할 수 있다.

본 발명에서 채널 상이 리포트를 전송하는 방법을 여러 가지 방법을 제안하였다. 그러나, 두 방법 이상이 결합되어 적용될 수도 있다. 이러한 두 가지 방법이 결합되어 사용되는 경우의 실시예를 설명한다. 이러한 채널상태 전송의 실시예로 일반적인 경우 단말기는 CQ B만을 매 서브프레임 (또는 매 N개의 서브프레임) 마다 기지국에 PUCCH로 전송한다고 가정한다.

상기 실시예의 동작을 살펴보면, 단말기는 CQ A와 CQ B를 매 서브프레임 마다 측정하여 그 긴 시간 동안의 차를 계산을 계속한다. 그 차이가 정해진 임계치 Th1이상이면, 상기 단말기는 채널 상이 메시지를 통해 기지국에 이를 알린다. 이때 단말기가 역방향 전송을 위해 사용하는 채널은 PUSCH이다. 이를 통보 받은 기지국은 PUCCH를 통한 채널 피드백의 방법을 변경한다. 즉, 모든 서브프레임 마다 CQ B를 전송하던 방식에서 도 3, 도 4a-4c의 방식으로 CQ A, CA B를 같이 전송하는 방식으로 변경한다. 즉, 주기적으로 PUCCH로 채널 상이 메시지를 전송하는 방식으로 변경하는 것이다. 상기 단말기는 CQA와 CQB를 같은 주기로 전송할 수 있다. 또한 CQA를 CQB 보다 긴 주기로 전송할 수도 있다. 이때, 상기 단말기는 CQ A에 긴 시간동안의 (100ms수준) 제1영역의 채널 상태를 보고 하거나, 또는 긴 시간 동안의 제1영역 및 제2영역의 채널 상태의 차를 보고할 수 있다. (물론, 상기 단말기는 PUCCH를 통해 주기적으로 채널상이 리포트를 전송하지 않고 PUSCH를 주기적으로 예약하여 전송을 수행할 수도 있다.) 이와 동시에 단말기는 계속해서 제1영역 및 제2영역의 채널의 차를 측정하다가 그 값이 다른 임계값 Th2보다 낮아 지는 경우 이를 기지국에 알린다. 이를 통보 받은 기지국은 단말기 PUCCH로 보고하는 리포트의 형태를 CQ B만을 보고하는 형태로 변경한다. 즉, 이벤트에 의해 채널 상이 메시지를 PUSCH로 전송하는 모드로 변경하는 것이다.

또한 기지국이 보고하는 방식을 기지국마다 다른 패러미터로 단말기에게 알려줄 수도 있다. 또한 유저별로 다른 보고 방식을 설정할 수도 있다. 즉, 기지국이 그 셀에 속한 모든 단말기이나 특정 단말기에게 제어정보 영역 (제1영역) 또는 채널 상이 메시지를 전송하는 방법을 각기 다르게 설정할 수 있다. 예를 들면, 특정 셀에서는 제어 영역과 데이터 영역의 채널상태의 차가 발생하지 않으니 데이터 영역(제2영역)의 채널 상태만을 보고하는 종래의 피드백 방법을 사용하도록 설정할 수도 있다. 그러나, 제어 영역과 데이터 영역의 채널차이가 크게 발생할 수 있는 경우에는 CQ B외에도 CQ A를 전송하도록 기지국이 지시하거나, 또는 필요시 채널 상이 메시지를 전송하도록 기지국이 이를 단말기들에게 알릴 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 채널 상태를 측정하는 단말기의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 단말기는 안테나 701을 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신하며, RF수신부802는 상기 수신신호를 주파수 변환하여 기저대역 또는 낮은 주파수 대역의 아날로그 신호로 변환한다. 그리고 A/D변환기803은 상기 RF수신부802의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 상기 A/D변환기803에서 출력되는 디지털 신호는 기저대역 수신기에 인가되어 처리된다. 상기 기저대역 수신기는 복조기/복호기804, 제1 채널상태 추정기805, 제2 채널상태 추정기806 등으로 구성될 수 있다.

상기 기저대역 수신기의 동작을 살펴보면, 복조기/복호기804는 수신된 기저대역의 제어채널 및 데이터 채널의 데이터를 복조하고 복호하는 기능을 수행한다. 상기 복조기/복조기804에서 복조기는 각 채널들의 데이터를 처리하기 위한 채널복조기들을 구비하며, 각각 대응되는 채널의 데이터를 복조하는 기능을 수행한다. 예를들면 LTE 시스템인 경우, 상기 채널 복조기는 PDCCH 복조기, PDSCH 복조기 등을 구비할 수 있다. 이렇게 복조 및 복호된 수신 신호는 제어부807에 전달된다.

또한 상기 기저대역 수신기의 제1채널상태 추정기805 및 제2채널상태 추정기806은 각각 대응되는 하향링크의 채널상태를 추정한다. 본 발명의 실시예에서 상기 제1채널상태 추정기805는 제1영역(제어정보 영역) 채널상태를 추정하고, 제2채널상태 추정기806은 제2영역(데이타 영역)의 채널상태를 추정할 수 있다. 이렇게 추정된 두 개의 채널상태 정보는 제어부807에 전달된다. 이때 통신시스템의 LTE 통신시스템인 경우, 상기 제1채널상태 추정기805는 LTE 시스템의 제어정보인 PDCCH가 전송되는 영역의 채널상태를 추정하고, 제2채널상태 추정기806은 데이터 채널인 PDSCH가 전송되는 영역의 채널상태를 추정할 수 있다. 또한 LTE 시스템에서와 같이 제어정보가 전송되는 영역과 데이터 채널이 전송되는 영역이 시분할 되어 있을 수도 있다.

상기 제어부807은 상기 복조기/복호기804에서 출력되는 데이터를 처리한다. 또한 상기 제어부807은 상기 제1채널상태추정기805 및 제2채널상태추정기806에서 출력되는 채널상태 정보를 바탕으로 역방향으로 전송하기 위한 피드백 정보를 생성한다. 상기 제어부807은 상기 제1채널상태추정기805 및 제2채널상태추정기805로부터 수신되는 채널 상태 정보들을 분석하여 채널상이 리포트를 보고해야 하는 상황인지에 대한 판단을 한다. 이때, 판단근거는 상기한 바와 같이 제1영역과 제2영역 채널상태의 차이가 설정된 임계치 이상이되는 경우, 제1영역의 채널상태와 제2영역의 채널상태의 차가 마지막으로 리포트 한 값보다 설정된 임계치 이상의 차이가 발생하는 경우, 제어 채널의 채널상태가 특정 임계값 이상이 되거나 또는 임계값 이하가 되는 경우, 마지막으로 채널상이 리포트 메시지를 설정된 시간 이상이 경과된 경우 등이 될 수 있다.

이때 채널상이 리포트를 전송해야 하는 상황이 되면 상기 제어부807은 채널상이 리포트를 생성하며, 상기 채널상이 리포트를 제어정보채널 및/또는 데이터 채널을 통해 전송한다. 여기서 상기 제어정보 채널은 PUCCH가 될 수 있으며, 데이터 채널은 PUSCH가 될 수 있다. 예를들면, 상기 채널상이 리포트는 PUSCH를 통해 긴 시간 동안의 평균화된 CQ A-CQ B의 값을 전송하고 순시적인 CQ B는 PUCCH로 전송할 수 있다. 또한 다른 방법으로는 이러한 모든 값들(긴 시간 평균화된 CQ A, CQ B 및 순시적인 CQ A, CQ B)를 PUSCH에 같이 전송할 수도 있다. 그리고 채널상이 리포트를 전송할 조건을 만족 못하면, 상기 제어부807은 CQ B만을 리포트하게 되는데, 이 경우 PUCCH를 사용하여 상기 피드백을 전송할 수 있다.

송신기808은 업링크의 데이터를 송신하기 위해 부호화 및 변조를 수행하는 송신기들로 구성되며, LTE 통신 시스템의 경우에는 기지국에 제어정보를 송신하기 위한 PUCCH 및 데이터를 송신하기 위한 PUSCH 송신기들을 구비할 수 있다. 이때 상기 송신기808은 상기 제어부807에서 상기와 같은 채널상이 리포트 메시지를 PUCCH 및/또는 PUSCH를 통해 기지국에 이를 송신하는 기능을 수행한다. 상기 송신기808에서 출력되는 신호는 RF송신부(809)를 통해 송신 대역으로 주파수 변환된 후 안테나801을 통해 기지국에 전송된다.

도 9는 본 발명에서 두 개의 채널정보를 바탕으로 햐향링크의 채널들의 MCS 적응 및 전력제어를 수행하는 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 기지국은 안테나901을 통해 단말기에서 역방향으로 전송된 신호를 수신한다. 그리고 RF수신부902는 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역 또는 기저대역과 가까운 낮은 주파수 성분의 신호로 변환된다. 상기 RF수신부902의 출력은 A/D변환기903에 전달되어 디지털 신호로 변환된다. 복조기/복호기904는 상기 변환된 디지털 신호에서 각각 등되는 제어채널 및 데이터 채널들의 신호를 복조 및 복호하여 제어부905에 인가한다. 여기서 상기 복조기/복호기904는 다수의 채널 수신기들을 포함하며, LTE 시스템의 경우에는 제어정보를 처리하는 PUCCH 수신기와 데이터를 처리하는 PUSCH 수신기를 구비한다.

상기 제어 채널 정보는 PUCCH에서 전송되는 정보이고, 데이터 채널 정보는 PUSCH 채널로 전송되는 정보라고 볼 수도 있다. 그러나 상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 두 영역에 대한 채널상태 정보는 PUCCH로 전송될 수도 있고, PUSCH로 전송될 수도 있다. 또한 제1영역에 대한 채널정보는 PUSCH에 제2영역에 대한 채널 정보는 PUCCH에 전송될 수도 있고, 그 반대로 전송될 수 있다. 제어부905는 복조기/복호기에서 전달되는 제1영역 및 제2영역의 채널정보를 수신한다.

상기 제어부905는 상기 제1영역 및 제2영역의 채널상태 정보들을 바탕으로 하향링크로 전송하는 각 채널들 (제1영역으로 전송되는 채널과 영역 2로 전송되는 채널)에 대한 MCS 및 송신전력에 대한 판단을 한다. 본 발명의 실시예에서 제1영역에 전송되는 하향 채널은 PDCCH가 될 수 있고, 제2영역에 전송되는 햐향 채널은 PDSCH일 수 있다. 먼저 채널상이리포트가 수신되지 않으면, 상기 제어부905 주기 혹은 비주기적으로 보고 받는 제2영역(데이터 영역)의 채널정보 CQI B를 이용하여 제1영역 및 제2영역의 송신 파워 혹은 MCS 레벨을 결정한다. 그리고 채널상이리포트를 받으면, 제어부905는 CQI B와 채널상이리포트 내용을 참조하여 제1영역의 링크 품질을 예측 하고, 이를 이용하여 송신 파워 혹은 MCS 레벨을 결정하며, 제2영역의 송신 파워 혹은 MCS 레벨은 해당하는 링크품질을 참조로 결정한다. 905의 제어장치가 판단한 햐향링크 채널들의 MCS 및 송신전력 레벨 정보는 기저대역 송신기906에 입력된다.

상기 기저대역송신기906은 제1채널 기저대역송신기907, 제2채널 기저대역송신기908 및 멀티플렉서(multiplexer)909로 구성될 수 있다. 상기 제1채널 기저대역송신기907은 제1영역(여기서는 제어정보 영역이 될 수 있음) 채널로 전송하기 위한 기저대역 신호를 발생한다. 또한 제2채널 기저대역송신기908은 제2영역(여기서는 데이터 영역이 될 수 있음)의 채널로 전송하기 위한 기저대역 신호를 발생한다. 즉, 본 발명의 실시예에서 상기 제1채널은 제1영역에 전송되는 제어정보 채널일 수 있고 제2채널은 제2영역에 전송되는 데이터 채널일 수 있다. 또한, 제 1채널 및 제2채널은 LTE 시스템의 PDCCH와 PDSCH와 같이 시분할되어 전송될 수 있다. 각 기저대역송신기907 및 908은 제어부905로부터 두 가지의 신호들을 입력한다. 그 하나는 821, 831과 같은 전송할 채널의 MCS, 송신전력 레벨을 포함하는 제어신호 이고, 나머지 하나는 822, 832와 같이 실제로 전송할 데이터 들이다. 상기 각 기저대역송신기907 및 908은 상기 제어부905로부터 받은 MCS, 송신전력 및 실제 전송할 전송데이터를 바탕으로 각 채널로 전송할 기저대역 신호를 생성한다. 상기 도 9의 실시예에서 기저대역 송신기907 및 908에 입력되는 전송데이터는 제어부905로부터 인가되는 경우를 도시하였으나, 실제 시스템에서는 제어부905 아닌 다른 장치, 즉, 응용장치(각각 대응되는 메시지 발생기)로부터 직접 받을 수 있음을 밝혀 두는 바이다. 이렇게 전송된 제1 채널 및 제2 채널의 기저대역의 전송신호들은 멀티플렉서209에서 다중화된다. 상기 멀티플렉서909에 의해 다중화된 제1채널 및 제2채널의 신호들은 RF 송신부910에서 송신 대역의 신호로 주파수 변환되며, 안테나901을 통해 단말기로 전송된다. 상기 도 9의의 실시예에서는 921, 931의 제어 신호 중 각 채널의 송신전력을 제어하는 부분이 기저대역 송신기로 인가되는 것을 도시하였다. 그러나, 통상적인 송신기와 같이 전력제어 해당신호가 RF송신부910에도 인가되어 송신하는 신호의 송신 전력을 제어할 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (20)

1. 이동 통신 시스템에서 단말의 링크 적응 제어 방법에 있어서,
   다운링크의 제1영역과 제2영역의 채널 상태 정보를 생성하기 위하여 채널 상태를 측정하는 단계;
   상기 다운링크의 제1영역과 제2영역의 채널 상태 정보에 기반하여 채널 상이 리포트를 생성하기로 결정한 경우, 상기 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보의 차이에 대한 정보를 포함하는 상기 채널 상이 리포트를 생성하는 단계; 및
   상기 채널 상이 리포트를 포함하는 채널 상태 정보를 기 설정된 업링크 채널을 통하여 기지국에게 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1영역은 제어 채널 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 데이터 채널 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 채널 상이 리포트를 생성하는 것을 결정하는 단계는,
   상기 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보 간의 차이에 대한 정보가 기 설정된 제1임계값 이상인 경우,
   상기 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보 간의 차이에 대한 정보가 최종 보고된 값보다 기 설정된 제2임계값 이상으로 큰 경우,
   상기 제1영역의 채널 상태 정보가 기 설정된 제3임계값 범위를 벗어난 경우, 또는
   상기 채널 상이 리포트를 기지국에게 전송하는 시간이 기 설정된 시간을 초과한 경우,
   채널 상이 리포트를 생성하는 것을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 채널 상이 리포트는,
   dB 스케일 또는 선형 스케일의 제1영역과 제2영역의 채널 상태 정보, 상기 제1 영역과 제2 영역의 채널 상태 정보를 양자화한 값, 선호하는 MCS 레벨 및 제어 영역을 위한 전송 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 채널 상이 리포트를 생성하지 않은 경우, 상기 측정된 상기 제2영역의 채널 상태 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
6. 제2항에 있어서, 상기 채널 상태 정보를 전송하는 단계는,
   상기 채널 상이 리포트를 업링크의 데이터 채널을 통하여 전송하고, 상기 제2영역의 채널 상태 정보를 업링크의 제어 채널을 통하여 전송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
7. 이동 통신 시스템에서 기지국의 링크 적응 제어 방법에 있어서,
   단말로부터 다운링크의 채널 상태 정보를 수신하는 단계;
   채널 상이 리포트가 상기 수신한 채널 상태 정보에 포함되어 있는 경우, 상기 다운링크의 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보의 차이에 대한 정보를 포함하는 상기 채널 상이 리포트를 분석하는 단계;
   제1영역과 제2영역의 다운링크 품질을 결정하기 위하여 채널 상이 값을 보상하는 단계; 및
   상기 제1영역 및 제2영역의 결정된 다운링크 품질에 대응하는 다운링크 채널의 전송을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1영역 및 제2영역의 다운링크 품질을 결정하는 단계는,
   상기 채널 상이 리포트가 상기 제1영역의 채널 상태 정보 및 상기 제2영역의 채널 상태 정보 간 차이에 대한 정보를 포함하는 경우, 상기 제1영역의 채널 상태 정보 및 상기 제2 영역의 채널 상태 정보의 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 제1영역의 상기 다운링크 품질을 결정하고, 상기 제2영역의 채널 상태 정보를 이용하여 상기 제2영역의 다운링크 품질을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 제1영역은 다운링크의 제어 채널을 포함하고, 상기 제2영역은 다운링크의 데이터 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 채널 상이 리포트가 상기 수신된 채널 상태 정보에 포함되지 않은 경우, 상기 수신된 제2영역의 채널 상태 정보에 따라서 상기 제2영역의 다운링크 품질을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
11. 이동 통신 시스템에서 링크 적응을 제어하는 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    다운링크의 제1영역과 제2영역의 채널 상태 정보를 생성하기 위하여 채널 상태를 측정하고, 상기 다운링크의 제1영역과 제2영역의 채널 상태 정보에 기반하여 채널 상이 리포트를 생성하기로 결정한 경우, 상기 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보의 차이에 대한 정보를 포함하는 상기 채널 상이 리포트를 생성하고, 상기 채널 상이 리포트를 포함하는 채널 상태 정보를 기 설정된 업링크 채널을 통하여 기지국에게 전송하는 것을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1영역은 제어 채널 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 데이터 채널 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
    
13. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보 간의 차이에 대한 정보가 기 설정된 제1임계값 이상인 경우,
    상기 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보 간의 차이에 대한 정보가 최종 보고된 값보다 기 설정된 제2임계값 이상으로 큰 경우,
    상기 제1영역의 채널 상태 정보가 기 설정된 제3임계값 범위를 벗어난 경우, 또는
    상기 채널 상이 리포트를 기지국에게 전송하는 시간이 기 설정된 시간을 초과한 경우,
    채널 상이 리포트를 생성하는 것을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
    
14. 제13항에 있어서, 상기 채널 상이 리포트는,
    dB 스케일 또는 선형 스케일의 제1영역과 제2영역의 채널 상태 정보, 상기 제1 영역과 제2 영역의 채널 상태 정보를 양자화한 값, 선호하는 MCS 레벨 및 제어 영역을 위한 전송 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
    
15. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 상이 리포트를 생성하지 않은 경우, 상기 측정된 상기 제2영역의 채널 상태 정보를 전송하는 것을 제어하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
    
16. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 상이 리포트를 업링크의 데이터 채널을 통하여 전송하고, 상기 제2영역의 채널 상태 정보를 업링크의 제어 채널을 통하여 전송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
    
17. 이동 통신 시스템에서 링크 적응을 제어하는 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    단말로부터 다운링크의 채널 상태 정보를 수신하고, 채널 상이 리포트가 상기 수신한 채널 상태 정보에 포함되어 있는 경우, 상기 다운링크의 제1영역 및 제2영역의 채널 상태 정보의 차이에 대한 정보를 포함하는 상기 채널 상이 리포트를 분석하고, 제1영역과 제2영역의 다운링크 품질을 결정하기 위하여 채널 상이 값을 보상하고, 상기 제1영역 및 제2영역의 결정된 다운링크 품질에 대응하는 다운링크 채널의 전송을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
    
18. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 상이 리포트가 상기 제1영역의 채널 상태 정보 및 상기 제2영역의 채널 상태 정보 간 차이에 대한 정보를 포함하는 경우, 상기 제1영역의 채널 상태 정보 및 상기 제2 영역의 채널 상태 정보의 차이에 대한 정보를 이용하여 상기 제1영역의 상기 다운링크 품질을 결정하고, 상기 제2영역의 채널 상태 정보를 이용하여 상기 제2영역의 다운링크 품질을 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
    
19. 제17항에 있어서,
    상기 제1영역은 다운링크의 제어 채널을 포함하고, 상기 제2영역은 다운링크의 데이터 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
    
20. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 상이 리포트가 상기 수신된 채널 상태 정보에 포함되지 않은 경우, 상기 수신된 제2영역의 채널 상태 정보에 따라서 상기 제2영역의 다운링크 품질을 결정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.

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