문맥 (context)
먼저, 본 발명이 다루고자 하는 채널 품질 정보를 나타내기 위한 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator; 이하 "CQI")에 대해 개괄적으로 살펴본다.
효율적인 통신을 위해서는 수신측은 채널 정보를 궤환적으로 알려주는 것이 필수적이며, 보통 하향링크의 채널정보는 상향링크로 올려 보내며, 상향링크의 채널정보는 하향링크로 내려보내게 된다. 이러한 채널정보를 가리켜, 채널 품질 지시자 즉, CQI(Channel Quality Indicator)라 한다. 이러한 CQI는 여러가지 방법으로 생성할 수 있다.
예를 들면, 채널상태를 그대로 양자화 하여서 전송하는 방법, 신호대간섭잡음비(SINR)를 계산하여 전송하는 방법, 그리고 MCS(Modulation Coding Scheme)와 같이 채널이 실제 적용되는 상태를 알려주는 방법 등이 있다.
다양한 CQI의 생성방법 중에서 실제로는 CQI가 MCS를 기반으로 하여 생성되는 경우를 많이 볼수 있으므로, 이를 좀더 자세히 살펴보자. 이러한 예로는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 HSDPA 등의 전송 방식을 위한 CQI생성을 들수 있다. 이와 같이 만일 CQI가 MCS를 기반으로 생성되는 경우, 구체적으로 MCS는 변조 방식과 부호화 방식 및 이에 따른 부호화율(coding rate) 등을 포함하게 된다. 따라서, CQI는 변조방식 및 부호화 방식이 변하게 되면 이에 따라 변해야 하므로, CQI는 코드워드(codeword) 단위당 최소 한 개는 필요하게 된다.
만일 시스템에 MIMO가 적용되는 경우는 필요한 CQI의 개수도 변화하게 된다. 즉, MIMO시스템은 다중 안테나를 사용하여 다중채널을 생성하게 되므로, 보통 여러 개의 코드워드가 사용 가능하다. 따라서, 이에 따른 CQI 또한 여러 개를 사용해야 한다. 이렇게 복수개의 CQI가 사용되는 경우, 이에 따른 제어정보의 양은 비례적으로 증가하게 된다.
도 1은 CQI의 생성 및 전송의 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 단말(100)은 하향링크 채널 품질을 측정하고, 이를 바탕으로 선택된 CQI 값을 상향링크 제어 채널을 통해 기지국(200)에 보고하게 된다. 기지국(200)은 보고된 CQI에 따라서 하향링크 스케쥴링(단말선택, 자원할당 등)을 수행한다. 여기서 CQI 값은 채널의 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio), CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio), BER(Bit Error Rate), FER(Frame Error Rate) 등과 이를 전송 가능 데이터로 환산한 값 등이 될 수 있고, MIMO 시스템의 경우 RI (Rank Information), PMI (Precoding Matrix Information)등이 채널 상태를 반영하는 정보로 추가될 수 있다.
한편, 이동통신 시스템에서는 채널의 주어진 채널 용량(channel capacity)를 최대한 사용하기 위하여 링크 적응(link adaptation)을 사용하여, 주어진 채널에 따라 MCS(Modulation and Coding Set)와 전송 전력(Transmission Power)를 조절한다. 이러한 링크 적응을 기지국에서 수행하기 위하여 필연적으로 채널품질정보를 사용자가 기지국으로 궤환하여야 한다.
만일 시스템이 사용하는 주파수 대역이 코히어런트 대역폭(coherence bandwidth)를 넘어서는 대역폭을 가지게 되면, 한 대역폭 안에서 채널이 급격한 변화를 보이게 된다. 특히, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 다중반송파 시스템에서는 주어진 대역폭 안에 부반송파(sub-carrier)가 여러 개가 존재하게 되며, 상기 매 부반송파를 통하여 변조된(modulated) 심볼이 전송되므로, 최적의 채널 전송은 매 부반송파마다의 채널이 전송되는 것이다.
따라서, 부반송파 개수가 다수개인 다중반송파 시스템에서 채널 정보의 궤환량은 급격하게 증가되므로, 이러한 제어 신호의 오버헤드(control overhead) 감소에 대한 요구가 계속적으로 제기되고 있다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
기지국이 단말로부터 보고받은 CQI(Channel Quality Indicator) 값을 활용하여 수행하는 기능은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation기지국이 CQI 값을 보고받은 후 수행하는 구체적인 기능(역할)을 찾는다.
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2정보 추출
information_extraction단말이 CQI를 보고하고 기지국이 이를 처리하는 과정에 대한 문장을 추출한다.
- 단말(100)은 하향링크 채널 품질을 측정하고, 이를 바탕으로 선택된 CQI 값을 상향링크 제어 채널을 통해 기지국(200)에 보고하게 된다. 기지국(200)은 보고된 CQI에 따라서 하향링크 스케쥴링(단말선택, 자원할당 등)을 수행한다.
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3근거 선택
evidence_selection기지국의 기능에 해당하는 '하향링크 스케쥴링' 부분을 핵심 근거로 선정한다.
- 기지국(200)은 보고된 CQI에 따라서 하향링크 스케쥴링(단말선택, 자원할당 등)을 수행한다.
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4논리 통합
logical_integration보고된 CQI가 기지국의 하향링크 스케쥴링을 위한 입력 정보로 사용됨을 연결한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation기지국은 CQI를 바탕으로 하향링크 스케쥴링을 수행하며, 여기에는 단말 선택 및 자원 할당 등이 포함됨을 도출한다.
- 하향링크 스케쥴링(단말선택, 자원할당 등)
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 명확하고 간결하게 답변을 작성한다.
- 기지국(200)은 보고된 CQI에 따라서 하향링크 스케쥴링(단말선택, 자원할당 등)을 수행한다.
최종 답변 (final_answer)
기지국은 보고된 CQI에 따라 하향링크 스케쥴링(단말선택, 자원할당 등)을 수행한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
기지국은 보고받은 CQI 값에 따라 하향링크 스케쥴링을 수행한다.