KR20080098903A - 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20080098903A
KR20080098903A KR1020070044296A KR20070044296A KR20080098903A KR 20080098903 A KR20080098903 A KR 20080098903A KR 1020070044296 A KR1020070044296 A KR 1020070044296A KR 20070044296 A KR20070044296 A KR 20070044296A KR 20080098903 A KR20080098903 A KR 20080098903A
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박정호
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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 이동 단말기의 신호 송신 방법에 있어서, 기지국으로 제 1 신호를 송신하여 제 1 링크 품질을 예측하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호에 상응하여 결정한 제 1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 수신하는 과정과, 제 2 링크 품질을 예측하여 제 2 MCS 레벨을 결정하는 과정과, 상기 제 1 링크 품질과 제 2 링크 품질을 비교하여 미리 설정된 임계값 이상인 경우 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
MCS 레벨, 링크 품질, 데이터 복원

Description

통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING/RECEIVING SIGNAL IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 통신 시스템에서 MS가 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도,
도 2는 일반적인 통신 시스템에서 MS가 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도,
도 3은 일반적인 통신 시스템에서 BS가 데이터를 수신하여 복원하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 MS가 링크 품질 변화에 상응하여 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 MS가 링크 품질 변화에 상응하여 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도,
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 BS가 데이터를 수신하여 복원하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도.
본 발명은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨(level)을 사용하여 신호를 송수신하는 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. 최근에 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 이동 통신 시스템에서는 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하고 전송할 수 있는 고속 통신 시스템이 요구됨에 따라 시스템 채널 환경에 적합한 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)을 사용하여 시스템의 효율을 높이는 것이 필수적이다. 여기서, 상기 MCS에 대해서 설명하면 다음과 같다.
기지국(BS: Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 한다)과 MS들 간의 채널 환경은 다양한 요인들로 인해 변화하게 되고, 따라서 상기 BS와 MS들 간의 채널 상태 에 상응하게 상기 MCS를 다양하게 적용하여 신호를 송신한다. 통상적으로 변조 방식들과 코딩 방식들의 조합들 각각을 상기 MCS라고 하는 것이며, 상기 MCS들의 수에 따라 레벨 1에서 레벨 N까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다
한편, 일반적인 통신시스템에서는 BS의 스케쥴러(scheduler)가 가장 최근에 수신한 데이터에 상응하여 링크 품질(link quality)을 측정하고, 상기 측정한 링크 품질에 상응하여 MS가 다음 데이터 송신시 사용할 MCS 레벨을 결정한다. 그러면 여기서, 도 1 및 도 2를 참조하여 일반적인 통신 시스템에서 MS가 상기 BS가 결정한 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다. 또한, 도 1에서는 설명의 편의상 BS와 통신하는 적어도 하나의 MS들 중 임의의 한 MS만을 도시하기로 한다.
도 1은 일반적인 통신 시스템에서 MS가 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 1을 참조하면, MS(101)는 BS(103)로 상향링크(UL: UpLink, 이하 'UL'이라 칭하기로 한다) 데이터를 송신한다(105단계). 상기 UL 데이터를 수신한 BS(103)는 상기 t0 시점의 링크 품질, 일 예로 상기 UL 데이터의 전파 손실(propagation loss), 신호대 간섭 잡음 비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 칭하기로 한다), 프레임 오류율(FER: Frame Error Rate, 이하 'FER'이라 칭하기로 한다)을 측정한다. 한편, 상기 BS(103)의 스케쥴러는 t0 시점에 측정한 링크 품질에 상응하여 MS(101)가 다음 데이터를 송신할 때, 즉 t3 시점에 사용할 MCS 레벨을 결정한다.
또한, 상기 BS(103)는 채널 상태 정보를 획득하기 위한 하향링크(DL: DownLink, 이하 'DL'이라 칭하기로 한다) 신호, 일 예로 DL 프리앰블(downlink preamble) 신호 또는 파일럿(pilot) 신호를 MS(101)에게 정기적으로 송신하고(107단계, 109단계, 115단계), 상기 MS(101)는 상기 수신한 DL 신호들의 링크 품질을 예측한다.
이때, 상기 MS(101)는 BS(103)로 송신할 데이터가 발생하면, 상기 BS(103)로 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 송신한다(111단계). 상기 BS(103)는 상기 무선 자원 요청 메시지를 송신한 MS들 중 해당 시간에 데이터를 전송해야 할 MS(101)를 선택하고 무선 자원 할당 메시지를 송신하여(113단계) 상기 MS(101)에게 무선 자원을 할당한다. 또한, 상기 BS(103)는 상기 무선 자원을 할당할 때 상기 MS(101)가 다음 데이터 송신시 사용해야 할 MCS 레벨을 위한 임의의 공간을 상기 무선 자원 할당 메시지에 할당하여 상기 MCS 레벨을 포함시키거나, 또는 상기 MCS 레벨 정보를 상기 무선 자원 할당 메시지에 피기백(piggiback) 하여 송신한다. 따라서, 상기 MS(101)는 다음 데이터 송신시 자신이 사용해야 할 MCS 레벨을 알 수 있다.
한편, t1 시점에 상기 무선 자원 할당 메시지를 수신한 상기 MS(101)는 다음 데이터를 송신하기 전, 즉 t2 시점에 상기 BS(103)가 결정한 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신할 때 시스템에서 요구되는(required) 전송 전력(power)을 결정한다. 상기 요구되는 전송 전력은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
요구되는 송신 전력(MCS) = Lest_MS NIest_MS CINRtarget(MCS)
상기 수학식 1에서 Lest _ MS는 t2 시점에서 MS가 예측한 UL 전파 손실을 의미하고, NIest _ MS는 t2 시점에서 MS가 예측한 UL 간섭 전력 및 잡음(noise) 전력을 의미하고, CINRtarget(MCS)는 상기 BS(103)의 스케쥴러가 결정한 MCS 레벨을 적용하여 데이터를 송신할 때 타겟(target) 캐리어 대 간섭 잡음 비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio)를 나타낸다.
따라서, 상기 MS(101)는 상기 수학식 1에 상응하여 산술한 요구되는 송신 전력 및 상기 BS(103)가 결정한 MCS 레벨을 사용하여 UL 데이터를 상기 BS(103)로 송신한다(117단계). 상기 UL 데이터를 수신한 상기 BS(103)는 자신이 결정한 MCS 레벨에 상응하여 상기 UL 데이터를 복원한다.
도 2는 일반적인 통신 시스템에서 MS가 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.
상기 도 2를 참조하면, 201단계에서 MS는 BS로 UL 데이터를 송신하고 203단계로 진행한다. 203단계에서 상기 MS는 상기 BS로 송신할 데이터가 발생하였는지 검사하고, 상기 BS로 송신할 데이터가 발생하면 205단계로 진행한다. 205단계에서 상기 MS는 상기 BS로 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 송신하고 207단계로 진행한다.
207단계에서 상기 MS는 상기 BS로부터 무선 자원 할당 메시지를 수신하여 무선 자원을 할당 받고 209단계로 진행한다. 여기서, 상기 MS는 상기 BS로부터 다음 데이터 송신시 사용해야 할 MCS 레벨을 상기 무선 자원 할당 메시지를 통하여 수신하거나, 또는 상기 무선 자원 할당 메시지에 피기백 되어 있는 MCS 레벨 정보를 수신한다. 209단계에서 상기 MS는 상기 207단계에서 수신한 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신할 때 시스템에서 요구되는 전송 전력을 결정하고 211단계로 진행한다. 211단계에서 상기 MS는 상기 MCS 레벨 및 상기 209단계에서 결정한 요구 전송 전력을 사용하여 UL 데이터를 송신한다. 다음으로 도 3을 참조하여 일반적인 통신 시스템에서 BS가 자신이 결정한 MCS 레벨이 적용된 데이터를 수신하여 복원하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 일반적인 통신 시스템에서 BS가 데이터를 수신하여 복원하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.
상기 도 3을 참조하면, 301단계에서 BS는 MS로부터 UL 데이터를 수신하고 303단계로 진행한다. 303단계에서 상기 BS는 상기 수신한 UL 데이터에 상응하여 링크 품질, 일 예로 상기 링크 품질의 전파 손실, SINR, FER을 측정하고 305단계로 진행한다. 305단계에서 상기 BS는 상기 측정한 링크 품질에 상응하여 MS가 다음 데이터 송신시 사용해야 할 MCS 레벨을 결정하고 307단계로 진행한다.
307단계에서 상기 BS는 MS로부터 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 수신하고 309단계로 진행한다. 309단계에서 상기 BS는 무선 자원 할당 메시지를 송신하여 상기 MS에게 무선 자원을 할당하고 311단계로 진행한다. 여기서, 상기 BS는 상기 무선 자원 할당 메시지에 상기 MS가 다음 데이터 송신시 사용해야 할 MCS 레벨을 위한 임의의 공간을 할당하여 상기 MCS 레벨을 포함시키거나, 또는 상기 무선 자원 할당 메시지에 상기 MCS 레벨 정보를 피기백 하여 송신한다. 311단계에서 상기 BS는 MCS 레벨이 적용된 UL 데이터를 수신하고 313단계로 진행한다. 313단계에서 상기 BS는 상기 305단계에서 결정한 MCS 레벨에 상응하여 상기 수신한 UL 데이터를 복원한다.
전술한 바와 같이 통신시스템에서 BS의 스케쥴러는 가장 최근에, 즉 제 1 시점에 수신한 신호를 기반으로 측정한 링크 품질에 상응하여 MS가 다음 신호를 송신할 때, 즉 제 2시점에서 사용해야 할 MCS 레벨을 결정하여 알려주고, 상기 MS는 상기 결정된 MCS 레벨을 사용하여 UL 신호를 송신한다. 그러나, 상기 제 1시점과 제 2시점은 BS가 데이터를 수신하여 링크 품질을 측정하는데 소요되는 시간과, 무선 자원 요청 메시지를 송신한 MS들 중 해당 시간에 신호를 송신해야 할 MS를 선택하는데 소요되는 시간과, BS 스케쥴러가 상기 MS가 신호 송신시 사용할 MCS 레벨을 결정하는데 소요되는 시간과, 무선 자원 할당 메시지를 MS로 송신하는데 소요되는 시간과, 실제 MS가 신호를 송신하는 시점까지의 지연되는 시간 등으로 인하여 시간 지연이 발생한다.
따라서, 상기 제 1시점과 제 2시점의 시간 지연으로 인하여 각 시점의 링크 품질에 차이가 생기므로 상기 BS의 스케쥴러에서 상기 제 1시점의 링크 품질에 상응하여 결정한 MCS 레벨이 실제 신호를 송신하는 제 2시점에서는 지나치게 높은 MCS 레벨, 또는 지나치게 낮은 MCS 레벨로 작용하여 신호 전송 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 링크 품질 변화에 상응하여 결정한 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme) 레벨(level)을 사용하여 신호를 송수신하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 이동 단말기가 링크 품질을 예측하여 결정한 MCS 레벨을 사용하여 신호를 송수신하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
본 발명은 통신 시스템에서 링크 품질(link quality) 변화에 상응하여 결정한 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨(level)을 사용하여 신호를 송수신하는 방법 및 시스템을 제안한다. 특히, 본 발명은 통신 시스템에서 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)가 링크 품질 변화를 예측하여 결정한 MCS 레벨을 사용하여 신호를 송수신하는 방법 및 시스템을 제안한다.
본 발명의 방법은 통신 시스템에서 MS의 신호 송신 방법에 있어서, 기지국(BS: Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 한다)으로 제 1 신호를 송신하여 제 1 링크 품질을 예측하는 과정과, 상기 BS로부터 상기 제 1 신호에 상응하여 결정한 제 1 MCS 레벨을 수신하는 과정과, 제 2 링크 품질을 예측하여 제 2 MCS 레벨을 결정하는 과정과, 상기 제 1 링크 품질과 제 2 링크 품질을 비교하여 미리 설정된 임계값 이상인 경우 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 방법은 통신 시스템에서 BS가 신호를 수신하여 복원하는 방법에 있어서, MS로부터 제 1 신호를 수신하여 제 1 링크 품질을 측정하는 과정과, 상기 제 1 링크 품질에 상응하여 결정한 제 1 MCS 레벨을 상기 MS로 송신하는 과정과, 상기 MS로부터 제 2 신호를 수신하여 MCS 레벨이 할당되어 있는지 검사하는 과정과, 상기 제 2 신호에 MCS 레벨이 할당되어 있을 경우 상기 MCS 레벨에 상응하여 데이터를 복원하는 과정을 포함한다.
본 발명의 시스템은 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템에 있어서, 제 1 신호를 송신하여 제 1 링크 품질을 예측하고, 상기 제 1 신호에 상응하여 결정한 제 1 MCS 레벨을 수신하고, 제 2 링크 품질을 예측하여 제 2 MCS 레벨을 결정하고, 상기 제 1 링크 품질과 제 2 링크 품질을 비교하여 미리 설정된 임계값 이상인 경우 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 MS를 포함한다.
본 발명의 다른 시스템은 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템에 있어서, 제 1 신호를 수신하여 제 1 링크 품질을 측정하고, 상기 제 1 링크 품질에 상응하여 결정한 제 1 MCS 레벨을 송신하고, 상기 제 2 신호를 수신하여 MCS 레벨이 할당되어 있는지 검사하고, 상기 제 2 신호에 MCS 레벨이 할당되어 있을 경우 상기 MCS 레벨에 상응하여 데이터를 복원하는 BS를 포함한다.
후술되는 본 발명의 실시예에서는 BS의 스케쥴러(scheduler)가 결정하는 MCS 레벨을 제 1 MCS 레벨이라 칭하고, MS가 결정하는 MCS 레벨을 제 2 MCS 레벨이라 칭하기로 한다.
그러면 여기서, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 MS가 링크 품질 변화에 상응하여 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다. 또한, 도 4에서는 설명의 편의상 BS와 통신하는 적어도 하나의 MS들 중 임의의 한 MS만을 도시하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 MS가 링크 품질 변화에 상응하여 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, MS(401)는 BS(403)로 상향링크(UL: UpLink, 이하 'UL'이라 칭하기로 한다) 데이터를 송신한다(405단계). 또한 상기 MS(401)는 t0 시점의 링크 품질(이하 'L1'이라 칭하기로 한다), 일 예로 하향링크(DL: DownLink, 이하 'DL'이라 칭하기로 한다) 신호의 전파 손실(propagation loss), 신호대 간섭 잡음 비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 칭하기로 한다), 프레임 오류율(FER: Frame Error Rate, 이하 'FER'이라 칭하기로 한다)을 예측하고, 상기 예측한 L1을 저장한다.
한편, 상기 UL 데이터를 수신한 BS(403)는 상기 수신한 UL 데이터의 링크 품질, 즉 L1을 측정하고, 상기 BS(403)의 스케쥴러는 상기 측정된 L1에 상응하여 MS(401)가 다음 데이터를 송신할 때, 즉 t3 시점에 사용해야 할 제 1 MCS 레벨을 결정한다. 또한, 상기 BS(403)는 채널 정보를 획득하기 위한 DL 신호, 일 예로 DL 프리앰블(preamble) 신호 또는 파일럿(pilot) 신호를 MS(401)에게 정기적으로 송신하고(407단계, 409단계, 415단계), 상기 MS(401)는 상기 수신한 DL 신호들의 링크 품질을 예측한다.
이때, 상기 MS(401)는 BS(403)로 송신할 데이터가 발생하면, 상기 BS(403)로 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 송신한다(411단계). 상기 BS(403)는 상기 무선 자원 요청 메시지를 송신한 MS들 중 해당 시간에 데이터를 전송해야 할 MS(401)를 선택하고 무선 자원 할당 메시지를 송신하여(413단계) 상기 MS(401)에게 무선 자원을 할당한다. 또한, 상기 BS(403)는 상기 무선 자원을 할당할 때 상기 무선 자원 할당 메시지에 상기 MS(401)가 다음 데이터 송신시 사용해야 할 제 1 MCS 레벨을 위한 임의의 공간을 할당하여 상기 제 1 MCS 레벨을 포함시키거나, 또는 상기 무선 자원 할당 메시지에 상기 제 1 MCS 레벨 정보를 피기백(piggyback) 하여 송신한다. 따라서, 상기 MS(401)는 다음 데이터 송신시 자신이 사용해야 할 MCS 레벨, 즉 제 1 MCS 레벨을 알 수 있다.
한편, t1 시점에 상기 무선 자원 할당 메시지를 수신한 상기 MS(401)는 상기 제 1 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신할 때 시스템에서 요구되는(required) 전송 전력(power), 즉 요구 전송 전력 1을 결정한다. 상기 요구 전송 전력을 결정하는 방법은 종래 기술의 도 1에서 수학식 1을 통하여 설명하였으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그런 후, 상기 MS(401)는 가장 최근에 수신한 DL 신호, 즉 t2 시점에 수신한 DL 신호(415단계)의 링크 품질(이하 'L2'라 칭하기로 한다)을 예측한다. 상기 MS(401)는 상기 L2에 상응하여 다음 데이터를 송신할 때, 즉 t3 시점에 사용해야 할 제 2 MCS 레벨을 결정한다. 또한, MS(401)는 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신할 때 시스템에서 요구되는 전송 전력, 즉 요구 전송 전력 2를 결정한다.
한편, 상기 MS(401)는 상기 L1과 상기 L2를 비교하여 상기 두 링크 품질의 차이값이 미리 설정한 임계값 이상이면, t3 시점에 제 2 MCS 레벨 및 요구 전송 전력 2를 사용하여 UL 데이터를 송신한다(417단계). 이때, 상기 MS(401)는 상기 UL 데이터에 제 2 MCS 레벨을 위한 임의의 공간을 할당하고 상기 제 2 MCS 레벨을 포함시켜 자신이 사용한 MCS 레벨을 상기 기지국에게 알려줄 수 있다. 따라서, 상기 제 2 MCS 레벨이 할당된 UL 데이터를 수신한 BS(403)는 상기 제 2 MCS 레벨에 상응하여 데이터를 복원하고, 상기 MCS 레벨이 할당되어 있지 않은 UL 데이터를 수신한 BS(403)는 모든 MCS 레벨을 다 적용하여 상기 제 2 MCS 레벨을 검출하고 상기 검출된 제 2 MCS 레벨에 상응하여 데이터를 복원한다.
한편, 상기 MS(401)는 상기 L1과 상기 L2를 비교하여 상기 두 링크 품질의 차이값이 미리 설정한 임계값 미만이면, t3 시점에 제 1 MCS 레벨 및 요구 전송 전력 1을 사용하여 UL 데이터를 송신한다(419단계). 상기 UL 데이터를 수신한 BS(403)는 자신이 결정한 제 1 MCS 레벨에 상응하여 데이터를 복원한다. 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 MS가 링크 품질 변화에 상응하여 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 MS가 링크 품질 변화에 상응하여 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.
상기 도 5를 참조하면, 501단계에서 MS는 정기적으로 수신하는 DL 신호에 상응하여 링크 품질을 예측하고 503단계로 진행한다. 503단계에서 상기 MS는 상기 정기적으로 예측한 링크 품질의 변화량이 미리 설정한 제 1 임계값 이상인지 검사하고, 상기 예측한 링크 품질의 변화량이 제 1 임계값 이상이면 505단계로 진행한다. 505단계에서 상기 MS는 본 발명에서 제안하는 방식, 즉 MS가 자신이 사용할 MCS 레벨을 결정하는 방식(이하 'MS 결정 모드 방식'이라 칭하기로 한다)을 설정했음을 알리는 MS 결정 모드 방식 설정 메시지를 BS로 송신하고 507단계로 진행한다. 507단계에서 상기 MS는 UL 데이터를 BS로 송신하고 509단계로 진행한다. 509단계에서 상기 MS는 상기 UL 데이터 송신시 링크 품질, 즉 L1을 예측하고 상기 예측한 L1을 저장한 후 511단계로 진행한다.
511단계에서 상기 MS는 상기 BS로 송신할 데이터가 발생하였는지 검사하고, 상기 BS로 송신할 데이터가 발생하면 513단계로 진행한다. 513단계에서 상기 MS는 상기 BS로 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 송신하고 515단계로 진행한다. 515단계에서 상기 MS는 상기 BS로부터 무선 자원 할당 메시지를 수신하여 무선 자원을 할당 받고 517단계로 진행한다. 여기서, 상기 MS는 상기 BS가 가장 최근에 수신한 UL 데이터의 링크 품질에 상응하여 결정한 MCS 레벨, 즉 제 1 MCS 레벨을 상기 무선 자원 할당 메시지를 통하여 수신하거나, 또는 상기 무선 자 원 할당 메시지에 피기백 되어 있는 제 1 MCS 레벨 정보를 수신한다. 517단계에서 상기 MS는 상기 수신한 제 1 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신할 때 시스템에서 요구되는 전송 전력, 즉 요구 전송 전력 1을 결정하고 519단계로 진행한다.
519단계에서 상기 MS는 가장 최근에 수신한 DL 신호의 링크 품질, 즉 L2를 예측하고 521단계로 진행한다. 521단계에서 상기 MS는 상기 L2에 상응하여 자신이 사용할 MCS 레벨, 즉 제 2 MCS 레벨을 결정하고 523단계로 진행한다. 523단계에서 상기 MS는 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신할 때 시스템에서 요구되는 전송 전력, 즉 요구 전송 전력 2를 결정하고 525단계로 진행한다. 525단계에서 상기 MS는 상기 L1과 상기 L2를 비교하여 상기 두 링크 품질의 차이값이 미리 설정한 제 2 임계값 이상인지 검사한다. 525단계에서 상기 검사 결과 상기 L1과 L2의 차이값이 제 2 임계값 이상이면 527단계로 진행한다. 527단계에서 상기 MS는 제 2 MCS 레벨 및 요구 전송 전력 2를 사용하여 UL 데이터를 BS로 송신한다. 또한, 상기 MS는 상기 UL 데이터를 송신할 때 상기 UL 데이터에 제 2 MCS 레벨을 위한 임의의 공간을 할당하고 상기 제 2 MCS 레벨을 포함시켜 자신이 사용한 MCS 레벨을 상기 기지국에게 알려줄 수 있다.
525단계에서 상기 검사 결과 상기 L1과 L2의 차이값이 제 2 임계값 미만이면 541단계로 진행한다. 541단계에서 상기 MS는 제 1 MCS 레벨 및 요구 전송 전력 1을 사용하여 UL 데이터를 BS로 송신한다.
한편, 상기 503단계에서 검사 결과 상기 MS는 정기적으로 예측한 링크 품질의 변화량이 미리 설정한 제 1 임계값 미만이면 529단계로 진행한다. 또한, 상기 BS는 상기 링크 품질의 변화량 대신 제 1 MCS 레벨과 제 2 MCS 레벨이 미리 설정한 회수 이상 같을 경우에도 529단계로 진행한다. 529단계에서 상기 MS는 MS 결정 모드 방식을 해제했음을 알리는 MS 결정 모드 방식 해제 메시지를 BS로 송신하고 531단계로 진행한다 531단계에서 상기 MS는 BS로 UL 데이터를 송신하고 533단계로 진행한다.
533단계에서 상기 MS는 상기 BS로 송신할 데이터가 발생하였는지 검사하고, 상기 BS로 송신할 데이터가 발생하면 535단계로 진행한다. 535단계에서 상기 MS는 상기 BS로 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 송신하고 537단계로 진행한다. 537단계에서 상기 MS는 상기 BS로부터 무선 자원 할당 메시지를 수신하여 무선 자원을 할당 받고 539단계로 진행한다. 여기서, 상기 MS는 상기 BS가 가장 최근에 수신한 UL 데이터의 링크 품질에 상응하여 결정한 MCS 레벨, 즉 제 1 MCS 레벨을 상기 무선 자원 할당 메시지를 통하여 수신하거나, 또는 상기 무선 자원 할당 메시지에 피기백 되어 있는 제 1 MCS 레벨 정보를 수신한다. 539단계에서 상기 MS는 상기 제 1 MCS 레벨을 사용하여 데이터를 송신할 때 시스템에서 요구되는 전송 전력, 즉 요구 전송 전력 1을 결정하고 541단계로 진행한다. 541단계에서 상기 MS는 제 1 MCS 레벨 및 요구 전송 전력 1을 사용하여 UL 데이터를 BS로 송신한다. 다음으로 도 6a 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 BS가 MS로부터 데이터를 수신하여 복원하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 BS가 데이터 를 수신하여 복원하는 과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.
상기 도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 601단계에서 BS는 MS로부터 UL 데이터를 수신하고 603단계로 진행한다. 603단계에서 상기 BS는 상기 수신한 UL 데이터에 상응하여 링크 품질을 측정하고 605단계로 진행한다. 605단계에서 상기 BS는 상기 링크 품질의 변화량이 미리 설정한 값 이상인지 검사하고, 상기 측정한 링크 품질의 변화량이 미리 설정한 값 이상이면 607단계로 진행한다. 607단계에서 상기 BS는 MS 결정 모드 방식을 설정하는 MS 결정 모드 설정 메시지를 MS로 송신하고 609단계로 진행한다.
609단계에서 상기 BS는 상기 MS로부터 UL 데이터를 수신하고 611단계로 진행한다. 611단계에서 상기 BS는 상기 UL 데이터의 링크 품질, 즉 L1을 측정하고 613단계로 진행한다. 613단계에서 상기 BS는 상기 측정된 L1에 상응하여 제 1 MCS 레벨을 결정하고 615단계로 진행한다. 615단계에서 상기 BS는 상기 MS로부터 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 수신하고 617단계로 진행한다. 617단계에서 상기 BS는 무선 자원 할당 메시지를 송신하여 상기 MS에게 무선 자원을 할당하고 619단계로 진행한다. 여기서, 상기 BS는 상기 무선 자원 할당 메시지에 상기 MS가 다음 데이터 송신시 사용해야 할 제 1 MCS 레벨을 위한 임의의 공간을 할당하여 상기 제 1 MCS 레벨을 포함시키거나, 또는 상기 무선 자원 할당 메시지에 상기 제 1 MCS 레벨 정보를 피기백 하여 송신한다.
619단계에서 상기 BS는 상기 MS로부터 UL 데이터를 수신하고 621단계로 진행한다. 621단계에서 상기 BS는 상기 수신한 UL 데이터에 MCS 레벨 정보가 포함되어 있는지 검사하고 상기 UL 데이터에 MCS 레벨 정보가 포함되어 있으면 623단계로 진행한다. 623단계에서 상기 BS는 상기 UL 데이터에 포함되어 있는 MCS 레벨에 상응하여 상기 데이터를 복원한다.
한편, 상기 621단계에서 검사 결과 상기 BS는 상기 수신한 UL 데이터에 MCS 레벨 정보가 포함되어 있지 않으면 635단계로 진행한다. 635단계에서 상기 BS는 자신이 수신한 UL 데이터가 제 1 MCS 레벨이 적용된 데이터라고 가정하고, 상기 제 1 MCS 레벨에 상응하여 상기 데이터를 복원하고 637단계로 진행한다. 637단계에서 상기 BS는 상기 복원한 데이터에 순환 잉여 검사(CRC: Cycle Redundancy Check, 이하 'CRC'라 칭하기로 한다) 에러가 발생하는지 검사한다. 637단계에서 상기 검사 결과 상기 복원한 데이터에 CRC 에러가 발생하면 639단계로 진행하고, 상기 복원한 데이터에 CRC 에러가 발생하지 않으면 649단계로 진행한다. 649단계에서 상기 BS는 상기 UL 데이터 복원을 완료한다.
한편, 상기 639단계에서 상기 BS는 상기 635단계에서 가정한 MCS 레벨, 즉 제 1 MCS 레벨을 제외한 다른 MCS 레벨을 선택하고 641단계로 진행한다. 641단계에서 상기 BS는 상기 UL 데이터가 상기 선택한 MCS 레벨이 적용된 데이터라고 가정하고, 상기 선택한 MCS 레벨에 상응하여 상기 데이터를 복원하여 643단계로 진행한다. 643단계에서 상기 BS는 상기 복원한 데이터에 CRC 에러가 발생하는지 검사한다. 643단계에서 상기 검사 결과 복원한 데이터에 CRC 에러가 발생하면 645단계로 진행하고, 상기 복원한 데이터에 CRC 에러가 발생하지 않으면 649단계 진행하여 상기 UL 데이터 복원을 완료한다.
한편, 645단계에서 상기 BS는 상기 UL 데이터에 모든 경우의 MCS 레벨을 적용하였는지 검사한다. 645단계에서 상기 검사 결과 모든 경우의 MCS 레벨을 다 적용하였으면, 데이터 복원에 실패하였다고 판단하여 647단계로 진행하고, 아직 적용하지 않은 MCS 레벨이 있으면 639단계로 진행한다.
한편, 상기 605단계에서 검사 결과 상기 BS는 상기 링크 품질의 변화량이 미리 설정한 값 미만이면 625단계로 진행한다. 또한, 상기 BS는 상기 링크 품질의 변화량 대신 제 1 MCS 레벨과 제 2 MCS 레벨이 미리 설정한 회수 이상 같을 경우에도 625단계로 진행한다. 625단계에서 상기 BS는 MS 결정 모드 방식을 해제하는 MS 결정 모드 해제 메시지를 MS로 송신하고 627단계로 진행한다. 627단계에서 상기 BS는 상기 MS로부터 무선 자원 할당을 요청하는 무선 자원 요청 메시지를 수신하고 629단계로 진행한다. 629단계에서 상기 BS는 무선 자원 할당 메시지를 송신하여 상기 MS에게 무선 자원을 할당하고 631단계로 진행한다. 여기서, 상기 BS는 가장 최근에 수신한 DL 데이터의 링크 품질에 상응하여 결정한 제 1 MCS 레벨을 상기 무선 자원 할당 메시지에 임의의 공간을 할당하여 포함시키거나, 또는 상기 무선 자원 할당 메시지에 상기 제 1 MCS 레벨 정보를 피기백 하여 송신한다. 631단계에서 상기 BS는 상기 MS로부터 UL 데이터를 수신하고 633단계로 진행한다. 633단계에서 상기 BS는 자신이 결정한 제 1 MCS 레벨에 상응하여 상기 데이터를 복원한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구 의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 통신 시스템에서 이동 단말기가 기지국이 결정한 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨 대신 채널 상태 변화에 상응하여 자신이 직접 결정한 MCS 레벨을 사용하여 신호를 전송함으로써, 상기 기지국이 상기 이동 단말기가 사용할 MCS 레벨을 결정하는 시점과 상기 이동 단말기가 실제 신호를 전송하는 시점까지의 시간 지연으로 인한 신호 전송 효율 저하를 최소화할 수 있다.

Claims (16)

  1. 통신 시스템에서 이동 단말기의 신호 송신 방법에 있어서,
    기지국으로 제 1 신호를 송신하여 제 1 링크 품질을 예측하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 상기 제 1 신호에 상응하여 결정한 제 1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 수신하는 과정과,
    제 2 링크 품질을 예측하여 제 2 MCS 레벨을 결정하는 과정과,
    상기 제 1 링크 품질과 제 2 링크 품질을 비교하여 미리 설정된 임계값 이상인 경우 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 과정을 포함하는 신호 송신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 링크 품질과 제 2 링크 품질을 비교하여 미리 설정된 임계값 미만일 경우 상기 제 1 MCS 레벨을 사용하여 상기 제 2 신호를 송신하는 과정을 더 포함하는 신호 송신 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 송신하는 제 2 신호에 상기 제 2 MCS 레벨 정보가 포함되어 있을 경우, 상기 이동 단말기는 상기 기지국에게 변경된 제 2 MCS 레벨을 통보함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 링크 품질 및 제 2 링크 품질은 하향링크 신호의 전파 손실, 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 프레임 오류율(FER: Frame Error Rate) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
  5. 통신 시스템에서 기지국이 신호를 수신하여 복원하는 방법에 있어서,
    이동 단말기로부터 제 1 신호를 수신하여 제 1 링크 품질을 측정하는 과정과,
    상기 제 1 링크 품질에 상응하여 결정한 제 1 MCS 레벨을 상기 이동 단말기로 송신하는 과정과,
    상기 이동 단말기로부터 제 2 신호를 수신하여 MCS 레벨 정보가 포함되어 있는지 검사하는 과정과,
    상기 제 2 신호에 MCS 레벨 정보가 포함되어 있을 경우 상기 MCS 레벨에 상응하여 데이터를 복원하는 과정을 포함하는 신호 복원 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 신호에 MCS 레벨 정보가 포함되어 있지 않을 경우 상기 제 2 신호가 제 1 MCS 레벨이 적용된 신호라고 가정하여 복원하는 과정과,
    상기 복원한 신호에 순환 잉여 검사(CRC: Cycle Redundancy Check) 에러가 발생하지 않으면 데이터 복원을 완료하는 과정을 더 포함하는 신호 복원 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복원한 신호에 CRC 에러가 발생하면 상기 제 1 MCS 레벨을 제외한 다른 MCS 레벨을 선택하는 과정과,
    상기 제 2 신호가 상기 선택한 MCS 레벨이 적용된 신호라고 가정하여 복원하는 과정과,
    상기 복원한 신호에 CRC 에러가 발생하지 않으면 데이터 복원을 완료하는 과정을 더 포함하는 신호 복원 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 링크 품질은 상기 기지국이 수신하는 제 1 신호의 전파 손실, 신 호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 프레임 오류율(FER: Frame Error Rate) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
  9. 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템에 있어서,
    제 1 신호를 송신하여 제 1 링크 품질을 예측하고, 상기 제 1 신호에 상응하여 결정한 제 1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 수신하고, 제 2 링크 품질을 예측하여 제 2 MCS 레벨을 결정하고, 상기 제 1 링크 품질과 제 2 링크 품질을 비교하여 미리 설정된 임계값 이상인 경우 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 제 2 신호를 송신하는 이동 단말기를 포함하는 신호 송수신 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 상기 제 1 링크 품질과 제 2 링크 품질을 비교하여 미리 설정된 임계값 미만일 경우 상기 제 1 MCS 레벨을 사용하여 상기 제 2 신호를 송신함을 특징으로 하는 신호 송수신 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 제 2 MCS 레벨을 사용하여 송신하는 제 2 신호에 상기 제 2 MCS 레벨 정보가 포함되어 있을 경우, 상기 이동 단말기는 상기 기지국에게 변경된 제 2 MCS 레벨 통보함을 특징으로 하는 신호 송수신 시스템.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 예측하는 상기 제 1 링크 품질 및 제 2 링크 품질은 하향링크 신호의 전파 손실, 또는 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 또는 프레임 오류율(FER: Frame Error Rate) 임을 특징으로 하는 신호 송수신 시스템.
  13. 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템에 있어서,
    제 1 신호를 수신하여 제 1 링크 품질을 측정하고, 상기 제 1 링크 품질에 상응하여 결정한 제 1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 송신하고, 상기 제 2 신호를 수신하여 MCS 레벨 정보가 포함되어 있는지 검사하고, 상기 제 2 신호에 MCS 레벨 정보가 포함되어 있을 경우 상기 MCS 레벨에 상응하여 데이터를 복원하는 기지국을 포함하는 신호 송수신 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 제 2 신호에 MCS 레벨 정보가 포함되어 있지 않을 경우 상기 제 2 신호가 제 1 MCS 레벨이 적용된 신호라고 가정하여 복원하고, 상기 복원한 신호에 순환 잉여 검사(CRC: Cycle Redundancy Check) 에러가 발생하지 않으면 데이터 복원을 완료함을 특징으로 하는 신호 송수신 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 복원한 신호에 CRC 에러가 발생하면 상기 제 1 MCS 레벨을 제외한 다른 MCS 레벨을 선택하고, 상기 제 2 신호가 상기 선택한 MCS 레벨이 적용된 신호라고 가정하여 복원하고, 상기 복원한 신호에 CRC 에러가 발생하지 않으면 데이터 복원을 완료 함을 특징으로 하는 신호 송수신 시스템.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 기지국이 측정한 상기 제 1 링크 품질은 상기 기지국이 수신하는 제 1 신호의 전파 손실, 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 프레임 오류율(FER: Frame Error Rate) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 시스템.
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