KR100819405B1 - 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치및 방법 - Google Patents

적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 송신방법에 관한 것으로, 상기 릴레이를 경유하여 수신국(Destination)으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값과 릴레이를 경유하지 않고 수신국으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값을 수신하고, 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 상/하향신호의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 각각의 MCS 레벨을 설정하고, 설정한 각각의 상기 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하고, 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 대역효율을 서로 비교하고, 상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하고, 생성한 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 수신국(Destination)으로 송신하는 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국 장치 및 송신 방법에 관한 것이다.
릴레이, 적응부호변조방식(Adaptive Modulation and Coding), 이동통신 시스템, 상/하향 링크, 프레임 구조

Description

적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RELAY STATION WITH ADAPTIVE MODULATION AND CODING IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 릴레이를 이용한 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면,
도 2는 적응부호 변조 방식에서 MCS 레벨을 선택하기 위한 그래프를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 적응부호 변조를 이용하는 릴리이를 가지는 이동통신 시스템의 기지국의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성된 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국에서 통신을 위한 프레임 생성 흐름을 도시한 흐름도,
도 5(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국에서 릴레이를 경유하지 않는 경우의 플레임 구조를 도시한 도면 및,
도 5(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국에서 릴레이를 경유하는 경우의 플레임 구 조를 도시한 도면이다.
본 발명은 릴레이를 가지는 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 릴레이(relay) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 적응변조 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4G: 4th Generation, 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지면서도, 대용량의 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다.
한편, 무선 근거리 통신 네트워크((LAN: Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도를 지원한다. 그러나, 상기 무선 MAN 통신 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 대용량 통신 서비스 지원에는 적합한 통신 시스템이나, 사용자, 즉 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)의 이동성(mobility)을 전혀 고려하지 않은 통신 시스템이다. 따라서, 현재 4G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보 장하는 무선 LAN 통신 시스템 및 무선 MAN 통신 시스템에 SS의 이동성과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템을 개발하여 상기 4G 통신 시스템에서 제공하고자 하는 고속 대용량 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기 무선 MAN 통신 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing , 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 통신 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속의 대용량 데이터 송신이 가능한 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 SS가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조(single cell) 만을 고려하고 있는 통신 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 통신 시스템이라고, 즉 다중 셀(multi cell)을 가지는 셀룰라(cellular) 통신 시스템이라고 규정하고 있다. 여기서, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 SS(MSS: Mobile Subscriber Station, 이하 'MSS'라 칭하기로 한다)라고 칭하기로 한다. 즉, 상기 4G 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템과 같이 고속의 대용량 데이터 전송이 가능하면서도, 셀룰라 구조를 가지는 통신 시스템 형태로 발전해나가고 있다.
한편, 릴레이(relay) 방식에 대한 연구는 IEEE 802.11 통신 시스템과 같은 무선 네트워크 통신 시스템에서 에드혹 네트워크(adhoc network) 혹은 다중홉 네트워크(multihop network) 관점에서 활발하게 진행되었다. 여기서, 상기 릴레이 방식이라 함은 임의의 MSS, 일 예로 제1MSS와 제1기지국(BS: Base Station)간의 채널 상태가 열악하여 상기 제1MSS와 제1기지국간의 정상적인 통신 수행이 불가능할 경우 혹은 상기 제1MSS와 제1기지국간에 정상적인 통신 수행은 가능하지만 현재 통신 품질보다 더욱 향상된 통신 품질을 위해서 상기 제1MSS와 상이한 MSS, 일 예로 제2MSS, 혹은 상기 제1기지국과 상이한 제2기지국을 릴레이로 사용하여 상기 제1MSS의 신호를 상기 제1기지국으로 중계하는 방식을 나타낸다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 4G 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템과 같이 고속의 대용량 데이터를 전송하는 셀룰라 통신 시스템으로 발전해나가고 있다. 따라서, MSS가 채널 상태가 비교적 열악한 셀 경계(cell boundary) 영역이나 혹은 주변 장애물이 많은 영역에 존재하거나 혹은 비교적 좁은 영역에서 다수의 MSS들이 통신을 수행하는 경우(일 예로, 운동장과 같은 hot spot 영역에서의 통신) 등과 같이 열악한 환경에서 셀 전체 전송량(throughput, 이하 "throughput"라 칭하기로 한다) 측면에서 미리 설정한 QoS 이상의 서비스를 제공하기 위한 방안으로서 상기 릴레이 방식을 사용하는 방안이 대두되고 있다. 즉, 상기 4G 통신 시스템은 기존의 유선 통신 시스템에서 제공하는 고속의 대용량 데이터 전송과 동일한 정도의 고속 대용량 데이터 전송을 목적으로 하고 있으므로, 상기 4G 통신 시스템에서는 MSS의 이동 속도 및 주변 환경에 따라 급변하는 다양한 무선 채널 환경을 고려하여 상기 릴레이 방식을 사용하는 방안이 적극적으로 고려되고 있다.
참고적으로, 종래 기술 또는 본 발명에서 고려되는 기지국은 송신국(Source)들 중 하나의 형태이고, 단말기는 수신국(Destination)들 중 하나의 형태이며, 다른 형태의 송신국 또는 수신국이 사용될 수 있다.
릴레이를 이용하여 구성되는 통신형태를 고려하면 아래 도 1과 같이 표현할수 있다.
도 1은 일반적인 릴레이를 이용한 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 기지국(100)의 영역(101)에 포함되는 단말(110)은 상기 기지국(100)과 직접 통신을 수행하고, 상기 기지국의 영역(110) 밖에 위치하여 상기 기지국(100)으로부터의 채널 상태가 열악한 단말(120)은 중계기(130)를 통해 통신을 수행한다.
즉, 상기 기지국(100)과 통신을 수행할 경우, 보다 우수한 무선 채널을 제공하기 위해, 상기 기지국 영역(101)의 외곽에 위치하거나, 건물 등에 의해 차폐현상이 심한 음영지역에서 상기 중계기(130)를 이용하여 다중홈 릴레이 기법을 사용한다. 따라서, 상기 기지국(100)은 채널 상태가 열악한 셀 경계지역에서 다중홉 릴레이 기법을 적용하여 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있으며, 상기 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다.
이와 같이 릴레이를 이용한 이동통신 시스템은 릴레이와의 통신을 위해 데이터 프레임의 구조를 단말기로의 상향링크, 하향링크뿐 아니라 릴레이로의 상향링크, 하향링크도 포함하여 구성할 수 있다. 하지만 기지국과 단말기 간의 통신 방법 중에서 릴레이를 경유하지 않고 통신하는 경우에도 상기와 같은 구조의 프레임으로 통신하여 자원을 낭비할 수 있다.
한편, 적응변조(adaptive modulation)방식은 변조형태를 채널의 상태에 따라 변화시켜 최대의 전송률과 전송품질을 얻는 방식이다. 예를 들어 채널의 상태가 좋은 경우, 변조차수가 큰 변조방식을 적용하여 전송률을 높이고 채널의 상태가 안좋은 경우, 변조차가 상대적으로 작은 변조방식을 적용하여 전송품질을 높인다. 적응변조방식은 부호방식과 결합하여 AMC(Adaptive Modulation and Coding)방식이라고 하는데 다수의 부호율과 변조차수로 구성되는 몇 개의 단계를 가정하고 이러한 단계집합에서 적절한 단계를 선택하여 적용하는 형태를 가진다. 이러한 단계집합을 MCS(Modulation and Coding Scheme) set이라 하고 각각의 단계를 MCS level이라고 한다.
AMC방식을 구성하기 위해서는 송신단에서 수신단에서 측정되는 채널정보를 알아야 하고 수신단에서 송신단으로 궤환되는 채널정보가 필요하게 된다. 이러한 채널정보는 FDD와 같은 방식의 경우 일정한 지연에 따라 전달하게 되고 지연에 의한 성능열화가 존재하게 된다.
AMC방식에서 MCS level을 결정하는 방식은 일반적으로 다음과 같다. 송신단에서는 각 MCS level에 따른 성능곡선을 초기에 가지고 있어야 한다. 궤환된 채널정보, 일례로 Signal to Interference and Noise Ratio(SINR)에서 설계된 통신 시스템이 원하는 FER(Frame Error Rate)조건을 만족할 수 있는 MCS level 중 최대의 전송률을 갖는 MCS level을 선택하는 것이 일반적이다. 이러한 MCS level의 선택은 시스템이 요구하는 사항에 따라 달라진다. 즉, 최대의 throughput을 원하는 시스템에서는 FER조건을 다소 만족시키지 못한다 하더라도 기준 MCS level보다 한단계 전송률값이 큰 MCS level을 선택할 수 있고 FER Outage값을 중요시하는 시스템이나 서비스에 대해서는 기준 MCS level 보다 전송률을 작지만 낮은 부호율에 의해 부호능력(coding strength)가 큰 MCS level을 선택할 수 있다. 도 2에는 MCS level 선택의 과정을 보여주고 있다.
도 2는 적응부호 변조 방식에서 MCS 레벨을 선택하기 위한 그래프를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면 동작 FER은 0.01이고 이를 만족하는 MCS level은 3,4가 될 수 있는데 outage 확률측면이 강조되어 3번 MCS level이 선택되었다.
따라서 릴레이를 가지는 이동통신 장치에서 선택적으로 프레임 구조를 선택하여 자원의 낭비를 줄이고 채널상태에 따라 전송률을 변경하는 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 적응부호 변조를 이용하여 단말기와 통신할 때 릴레이를 경유 여부에 따른 채널 상태를 측정하여 릴레이 경유 여부를 결정하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치 및 방법 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 적응부호 변조를 이용하여 단말기와 통신할 때 릴레이를 경유 여부에 따른 채널 상태를 측정하여 릴레이 경유 여부를 결정하고 결정에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하여 통신하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 장치에 있어서, 상기 릴레이를 경유하여 수신국(Destination)으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값과 릴레이를 경유하지 않고 수신국으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값을 수신하고, 각각의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 각각의 MCS 레벨을 설정하고, 설정한 상기 각각의 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하고, 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 상기 대역효율을 서로 비교하고, 상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하도록 제어하는 제어부, 상 기 제어부의 제어를 받아 송신할 정보를 수신하여 선택한 상기 프레임 구조로 프레임을 생성하여 RF(Radip Frequency) 전송부로 제공하는 상기 프레임 포맷 구성부 및, 상기 프레임 포맷 구성부로부터 제공받은 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 RF 전송부를 포함하는 장치를 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 장치에 있어서, 상기 릴레이를 경유하여 송신국(Destination)으로 전송되는 상향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값과 릴레이를 경유하지 않고 송신국으로 전송되는 상향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값을 측정하고, 각각의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 각각의 MCS 레벨을 설정하고, 설정한 상기 각각의 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하고, 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 상기 대역효율을 서로 비교하고, 상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하도록 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어를 받아 송신할 정보를 수신하여 선택한 상기 프레임 구조로 프레임을 생성하여 RF(Radio Frequency) 전송부로 제공하는 상기 프레임 포맷 구성부 및, 상기 프레임 포맷 구성부로부터 제공받은 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 RF 전송부를 포함하는 장치를 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 적응부호 변조를 이용하 는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 송신방법에 있어서, 상기 릴레이를 경유하여 수신국(Destination)으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값과 릴레이를 경유하지 않고 수신국으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값을 수신하는 과정, 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 상/하향신호의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 각각의 MCS 레벨을 설정하는 과정, 설정한 각각의 상기 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하는 과정, 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 대역효율을 서로 비교하는 과정, 상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하는 과정 및, 생성한 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 과정을 포함하는 방법을 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 송신방법에 있어서, 상기 릴레이를 경유하여 송신국으로 전송되는 상향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값과 릴레이를 경유하지 않고 송신국으로 전송되는 상향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값을 측정하는 과정, 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 상/하향신호의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 각각의 MCS 레벨을 설정하는 과정, 설정한 각각의 상기 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하는 과정, 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 대역효율을 서로 비교하는 과정, 상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하는 과정 및, 생성한 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 수신국(Destination)으로 송신하는 과정을 포함하는 방법을 제공한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 아래에서 도 3내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 시스템의 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국은 제어부(300), 프레임 포맷 구성부(302) 및 RF(Radio Frequency) 전송부(304)를 포함하여 구성한다.
제어부(300)는 릴레이와 단말기로부터 하향신호에 대해 상기 릴레이를 경유한 궤환값(SINR)과 릴레이를 경유하지 않은 궤환값(SINR)을 수신하거나, 상기 릴레이와 상기 단말기로부터 상향신호에 대한 상기 릴레이를 경유한 SINR값과 릴레이를 경유하지 않은 SINR값을 측정하여, 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 각각의 상기 상향 또는 하향신호의 상기 SINR값들을 이용하여 릴레이를 경유한 경우와 경우하지 않은 경우의 MCS 레벨을 성능곡선을 통해 설정하고, 상기 릴레이의 경유한 경우와 경유하지 않은 경우의 상기 MCS 레벨 각각에 상응하는 대역효율을 확인하여, 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 성능을 비교하고, 성능이 높은 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하도록 제어한다.
상기 하향신호의 릴레이의 경유 여부에 따른 성능을 비교하기 위해 수신하는 궤환값 또는 SINR값 대신에 궤환값으로 측정하는 MCS 레벨값을 수신할 수도 있다.
또한, MCS 레벨을 측정하기 위한 성능곡선은 상기 릴레이의 경유여부에 따라 각각 다르며 따라서 측정한 MCS 레벨에 상응하는 대역효율 또한 다르다.
즉, 상기 제어부는 릴레이의 경유 유무에 따라 별개의 MCS 레벨을 설정하여 상응하는 대역효율을 확인하고, 릴레이의 경유 유무에 따른 성능비교는 대역효율을 비교하여 한다.
상기 제어부(300)에서의 릴레이 경유 여부에 따른 프레임 구조 선택방법은 아래에서 도 4를 참조하여 후술하며 릴레이 경유 여부에 따른 프레임 구조는 아래에서 도 5를 참조하여 설명한다.
프레임 포맷 구성부(302)는 상기 제어부(300)의 제어를 받아 송신할 정보를 수신하여 선택받은 프레임 구조로 프레임을 생성하여 RF 전송부(304)로 제공한다.
RF 전송부(304)는 상기 프레임 포맷 구성부(302)로부터 제공받은 프레임을 릴레이 또는 단말기로 송신한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 프레임 생성 방법을 아래에서 도 4을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성된 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국에서 통신을 위한 프레임 생성 흐름을 도시한 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국은 400단계에서 하향신호에 대한 릴레이를 경유한 궤환값(SINR)과 릴레이를 경유하지 않은 궤환값(SINR)을 수신하거나, 릴레이와 단말기로부터 상향신호에 대한 릴레이를 경유한 SINR값과 릴레이를 경유하지 않은 SINR값을 측정하고, 402단계로 진행하여 상향 또는 하향 링크에 대해 릴레이의 경유 여부에 따른 각각의 경우에 따라 MCS 레벨을 설정하고, 404단계로 진행하여 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 설정한 각각의 상기 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하고, 406단계로 진행하여 릴레이를 경유하는 경우와 릴레이를 경유하지 않는 경우의 상기 대역효율을 비교하여 릴레이를 경유하는 경우 대역효율이 더 좋은지 검사한다.
상기 406단계의 검사결과, 릴레이를 경유한 경우에 대역효율이 더 좋으면, 408단계로 진행하여 릴레이를 경유할 때의 프레임을 생성하고, 412단계로 진행하여 생성한 프레임을 릴레이로 송신한다.
상기 406단계의 검사결과, 릴레이를 경유하지 않는 경우에 대역효율이 더 좋거나 같으면, 410단계로 진행하여 릴레이를 경유하지 않고 직접 단말기로 송신할 때의 프레임을 생성하고, 412단계로 진행하여 생성한 프레임을 릴레이로 송신한다.
상기 408단계와 410단계의 릴레이 경유 여부에 따라 다르게 생성하는 프레임 구조는 아래에서 도 5(a) 및 도 5(b)를 참조하여 설명한다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국에서 릴레이를 경유하지 않는 경우의 플레임 구조를 도시한 도면이다.
도 5(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 적응부호 변조를 이용하는 릴레이를 가지는 이동통신 장치의 기지국에서 릴레이를 경유하는 경우의 플레임 구조를 도시한 도면이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기 상술한 바와 같이 본 발명은, 릴레이와 단말기로부터 하향신호에 대해 상기 릴레이를 경유한 궤환값(SINR)과 릴레이를 경유하지 않은 궤환값(SINR)을 수신하거나, 상기 릴레이와 상기 단말기로부터 상향신호에 대한 상기 릴레이를 경유한 SINR값과 릴레이를 경유하지 않은 SINR값을 측정하고, 상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 상향 또는 하향신호의 상기 SINR값을 이용하여 성능을 비교하고, 성 능이 높은 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하도록 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어를 받아 송신할 정보를 수신하여 선택받은 상기 프레임 구조로 프레임을 생성하여 RF 전송부로 제공하는 상기 프레임 포맷 구성부 및, 상기 프레임 포맷 구성부로부터 제공받은 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 단말기로 송신하는 RF 전송부를 포함하는 기지국 장치 및 방법에 관한 것으로 릴레이를 가지는 이동통신 장치에서 선택적으로 프레임 구조를 선택하여 자원의 낭비를 줄이고 채널상태에 따라 전송률을 변경하는 장치 및 방법을 제공한다.

Claims (22)

  1. 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 장치에 있어서,
    상기 릴레이를 경유하여 수신국(Destination)으로 전송되는 신호의 세기와 릴레이를 경유하지 않고 수신국으로 전송되는 신호의 세기를 수신하고, 각각의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 각각의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 설정하고, 설정한 상기 각각의 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하고, 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 상기 대역효율을 서로 비교하고, 상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하도록 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어를 받아 송신할 정보를 수신하여 선택한 상기 프레임 구조로 프레임을 생성하여 RF(Radip Frequency) 전송부로 제공하는 상기 프레임 포맷 구성부; 및
    상기 프레임 포맷 구성부로부터 제공받은 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 RF 전송부를 포함하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부에서 선택하는 상기 프레임 구조는 상기 릴레이를 경유하지 않는 경우 상기 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간을 포함하여 구성하고, 상기 릴레이를 경유하는 경우 릴레이와의 통신을 위한 상/하향 구간과 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간링크를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 송신국은 기지국을 나타내고 수신국은 단말기를 나타냄을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 신호의 세기를 나타내는 값들은 신호 대 간섭과 잡음비(SINR, Signal to Interference and Noise Ratio)임을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 장치에 있어서,
    상기 릴레이를 경유하여 송신국(Source)으로 전송되는 신호의 세기와 릴레이를 경유하지 않고 송신국으로 전송되는 신호의 세기를 측정하고, 각각의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 각각의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 설정하고, 설정한 상기 각각의 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하고, 상기 릴레이의 경유 여부에 따른 상기 대역효율을 서로 비교하고, 상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하도록 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어를 받아 송신할 정보를 수신하여 선택한 상기 프레임 구조로 프레임을 생성하여 RF(Radio Frequency) 전송부로 제공하는 상기 프레임 포맷 구성부; 및
    상기 프레임 포맷 구성부로부터 제공받은 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 RF 전송부를 포함하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부에서 선택하는 상기 프레임 구조는 상기 릴레이를 경유하지 않는 경우 상기 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간을 포함하여 구성하고, 상기 릴레이를 경유하는 경우 릴레이와의 통신을 위한 상/하향 구간과 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간링크를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 송신국은 기지국을 나타내고 수신국은 단말기를 나타냄을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 신호의 세기를 나타내는 값들은 신호 대 간섭과 잡음비(SINR, Signal to Interference and Noise Ratio)임을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 송신방법에 있어서,
    상기 릴레이를 경유하여 수신국(Destination)으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값과 릴레이를 경유하지 않고 수신국으로 전송되는 하향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값을 수신하는 과정;
    상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 상/하향신호의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 각각의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 설정하는 과정;
    설정한 각각의 상기 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하는 과정;
    상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 대역효율을 서로 비교하는 과정;
    상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하는 과정; 및
    생성한 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    선택한 상기 프레임 구조는 상기 릴레이를 경유하지 않는 경우 상기 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간을 포함하여 구성하고, 상기 릴레이를 경유하는 경우 릴레이와의 통신을 위한 상/하향 구간과 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 송신국은 기지국을 나타내고 수신국은 단말기를 나타냄을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 신호의 세기를 나타내는 값들은 신호 대 간섭과 잡음비(SINR, Signal to Interference and Noise Ratio)임을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 적응부호 변조를 이용하는 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 송신방법에 있어서,
    상기 릴레이를 경유하여 송신국으로 전송되는 상향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값과 릴레이를 경유하지 않고 송신국으로 전송되는 상향신호에 대한 신호의 세기를 나타내는 값을 측정하는 과정;
    상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 상/하향신호의 상기 신호의 세기를 나타내는 값을 이용하여 각각의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 설정하는 과정;
    설정한 각각의 상기 MCS 레벨에 상응하는 대역효율을 검사하는 과정;
    상기 릴레이의 경유 여부에 따라 상기 대역효율을 서로 비교하는 과정;
    상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하는 과정; 및
    생성한 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 수신국(Destination)으로 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    선택한 상기 프레임 구조는 상기 릴레이를 경유하지 않는 경우 상기 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간을 포함하여 구성하고, 상기 릴레이를 경유하는 경 우 릴레이와의 통신을 위한 상/하향 구간과 수신국과의 통신을 위한 상/하향 구간을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 송신국은 기지국을 나타내고 수신국은 단말기를 나타냄을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 신호의 세기를 나타내는 값들은 신호 대 간섭과 잡음비(SINR, Signal to Interference and Noise Ratio)임을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 장치에 있어서,
    상기 릴레이를 경유하여 수신국(Destination)으로 전송되는 신호의 세기와 릴레이를 경유하지 않고 수신국으로 전송되는 신호의 세기를 비교하고, 릴레이를 경유하는 경로와 경유하지 않는 경로중에서 경로를 선택하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    경로를 선택하는 상기 수단은, 상기 신호의 세기를 이용하여 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 측정함을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 측정한 MCS 레벨에 따라 데이터 프레임을 생성하는 수단을 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 데이터 프레임을 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 RF(Radip Frequency) 전송부를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
  21. 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 송신방법에 있어서,
    상기 릴레이를 경유하여 수신국(Destination)으로 전송되는 신호에 대한 신호의 세기와 릴레이를 경유하지 않고 수신국으로 전송되는 신호의 세기를 비교하는 과정;
    상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하는 과정; 및
    생성한 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  22. 릴레이(Relay)를 포함하는 이동통신 시스템의 송신국(Source) 송신방법에 있어서,
    상기 릴레이를 경유하여 시스템의 송신국(Source)으로 전송되는 신호에 대한 신호의 세기와 릴레이를 경유하지 않고 송신국으로 전송되는 신호의 세기를 측정하는 과정;
    상기 대역효율이 높은 경로를 선택하여 이러한 경로에 상응하는 프레임 구조로 프레임을 생성하는 과정; 및
    생성한 상기 프레임을 상기 릴레이 또는 상기 수신국으로 송신하는 과정을 포함하는 방법.
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