KR100987255B1

KR100987255B1 - 릴레이 통신 시스템에서의 재송 제어 방법 및 릴레이국 장치

Info

Publication number: KR100987255B1
Application number: KR1020090127683A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 와따나베
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2010-10-12
Also published as: CN101137091B; EP1895701A2; KR20080021498A; EP1895701B1; US20080056173A1; US8005051B2; KR100942898B1; CN101137091A; KR20100003346A; EP1895701A3; JP4790544B2; JP2008060951A

Abstract

릴레이 통신 시스템에서의 재송 제어 방법 및 릴레이국 장치에 관하여, 에러 데이터의 전송을 억지하고, 무선 전송 리소스의 유효 이용을 도모하여, 송신국에 의한 재송 제어의 스케줄링에 동기한 재송 제어를 가능하게 한다. 릴레이국 RS에서 수신 데이터 DATA#1∼#4의 에러 검사를 행하여, 에러가 있었던 DATA#4의 수신국 MS에의 전송을 정지함과 함께, 제어 정보#1을 제어 정보#2에 재기입하여 수신국 MS에 송신한다. 에러의 DATA#4에 대한 응답 신호 NACK#4를 릴레이국 RS에서 생성 유지하고, 수신국 MS로부터의 응답 신호에 부가하여 송신국 BS에 송신한다. 에러의 DATA#4를 수신국 MS에 전송하지 않는 만큼, 또한, 수신국 MS로부터 그 DATA#4의 응답 신호를 송신하지 않는 만큼, 그 무선 리소스에 빈 곳이 생기므로, 그 무선 리소스를 다른 정상적인 DATA#1∼#3 등에 할당하여, 무선 리소스를 유효 이용한다.

무선 리소스, 수신국, 송신국, 액세스 링크, 릴레이 링크, 제어 정보

Description

릴레이 통신 시스템에서의 재송 제어 방법 및 릴레이국 장치{RE-TRANSMISSION CONTROL METHOD AND RELAY STATION APPARATUS IN A RELAY COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은, 릴레이 통신 시스템에서의 재송 제어 방법 및 릴레이국 장치에 관한 것으로, 특히, 이동체 통신에 적용되는 릴레이 통신 시스템에서의 재송 제어 방법 및 릴레이국 장치에 관한 것이다. 최근의 이동체 통신은, 휴대 전화나 무선 LAN 등에 의한 데이터 통신 용도로의 이용이 급속하게 확대되어, 보다 고속의 데이터 통신을 실현하는 와이어리스 브로드 밴드 액세스 방식의 검토가 한창 행해지고 있다.

와이어리스 브로드 밴드 액세스 방식은, 종래의 통화 등의 용도의 통신 시스템에 비해, 보다 높은 무선 품질이 요구되며, 또한 이동 단말국의 송신 전력이 전원 용량 등의 제약으로 제한되기 때문에, 1개의 무선 기지국이 커버하는 무선 에리어의 확장이 곤란하게 되어 있다. 따라서, 통신 서비스 에리어의 확대나 통신 품질의 향상 등의 목적으로, 릴레이국(중계국)을 통신 서비스 에리어의 원단부나 전파 불감 지대에 배치하여, 무선 기지국과 이동 단말국 사이에서 릴레이국을 통해서 릴레이 통신을 행하는 릴레이 통신 시스템이 검토되고 있다. 본 발명은 이와 같은 릴레이 통신 시스템에 적합하게 적용된다.

이동체 통신에서는, 일반적으로 이동 단말국의 이동이나, 그 주변의 이동 물체나 기후 등의 전파 환경의 변화 등의 영향에 의해, 전파로가 시간 경과와 함께 변동된다. 그 때문에, 통신 데이터의 각 데이터 블록(패킷)에 오류 정정·검출 부호를 부가하고, 수신국에서 복호·재생한 데이터에 오류가 없는지를 조사하는 에러 검사를 행하여, 에러를 검출한 경우에, 송신국에 해당 데이터의 재송신을 요구한다. 이 재송 처리를 자동적으로 행하는 기능은, 자동 재송 요구(ARQ : Automatic Repeat Request) 방식으로서 일반적으로 자주 사용되고 있다.

또한, 수신국에서 에러를 검출한 수신 심볼의 복호 처리 전의 데이터를 버퍼링해 놓고, 재송에 의해 수신한 데이터와 버퍼링하여 둔 데이터를 합성하여 복호 처리함으로써, 에러로 된 수신 데이터의 정보를 유효 이용하는 합성 자동 재송 요구(HARQ : Hybrid Automatic Repeat Request) 방식도 널리 이용되고 있다.

전술한 릴레이 통신 시스템에 이들의 재송 요구 방식을 적용하는 경우, 송신국으로부터 몇 개의 릴레이국을 거쳐서 수신국에 이르는 복수의 전파로의 각각의 전송 품질이나, 각 릴레이국 및 수신국에서의 처리 지연 등의 영향을 상정하여, 재송 제어의 최적화를 도모하는 것이 필요하게 된다. 하기의 특허 문헌 1에는, 데이터를 송신하는 전송 장치와 수신하는 전송 장치 사이에 중계 전송 장치를 설치하고, 송신과 수신을 동시에 행하지 않고 데이터를 중계하는 중계 전송 시스템에서의 재송 제어에 대해서 기재되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특개 2001-196990호 공보

도 14는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 적용예를 도시한다. 도 14에 도시한 바와 같이, 무선 기지국(BS)과 이동 단말국(MS)#0∼#2가 릴레이국(RS)을 통해서 통신하는 예를 나타내고 있다. 또한, 무선 기지국(BS)과 이동 단말국(MS)#3은, 릴레이국(RS)을 통하지 않고 직접 통신하는 경우도 있을 수 있다.

여기서, 무선 기지국(BS)과 릴레이국(RS) 사이의 통신로를 릴레이 링크, 릴레이국(RS)과 이동 단말국(MS) 사이의 통신로를 액세스 링크로 부른다. 무선 기지국(BS)과 이동 단말국(MS) 사이에서 통신을 행하는 경우, 릴레이 링크 및 액세스 링크의 2개의 무선 링크 구간이 존재하고, 전파로 상황 등에 따라 어느 링크에서도 통신 데이터의 에러가 발생할 수 있다.

도 15는 릴레이 통신의 무선 프레임의 구성예를 도시한다. 도 15에 도시하는 예에서는 1프레임 기간을 4개의 시간 페이즈로 나누고 있다. 릴레이 링크는 무선 기지국(BS)과 릴레이국(RS) 사이의 통신 시간에 할당되며, 액세스 링크는, 릴레이국(RS)과 이동 단말국(MS) 사이의 통신 시간에 할당되어 있다.

릴레이 링크 및 액세스 링크는, 각각의 쌍방향의 통신의 액세스 타이밍이 할당되며, 무선 기지국(BS)으로부터 릴레이국(RS) 방향 및 릴레이국(RS)으로부터 이동 단말국(MS) 방향의 통신의 액세스 타이밍에 할당되어 있는 통신로를 하향 링크, 그 역방향의 통신의 액세스 타이밍에 할당되어 있는 통신로를 상향 링크로 부른다.

즉, 무선 기지국(BS)으로부터 릴레이국(RS)으로의 통신로를 하향 릴레이 링크, 릴레이국(RS)으로부터 이동 단말국(MS)으로의 통신로를 하향 액세스 링크, 이 동 단말국(MS)으로부터 릴레이국(RS)으로의 통신로를 상향 액세스 링크, 릴레이국(RS)으로부터 무선 기지국(BS)으로의 통신로를 상향 릴레이 링크로 부른다.

각 링크의 통신 시간 내에서, 통신 데이터의 복수의 데이터 블록 또는 복수의 응답 신호를, 시간 분할 다중, 주파수 분할 다중 또는 부호 분할 다중 등에 의해 송신할 수 있다. 또한, 하향 링크에는 송신 데이터수나 프레임 포맷에 관한 정보를, 제어 정보로서 무선 기지국(BS)으로부터 송신한다.

도 15의 예에서는, 하향 링크에서 무선 기지국(BS)으로부터 이동 단말국(MS)을 향하여 복수 데이터 블록(DATA#1∼#4)을 송신하고, 이동 단말국(MS)은 수신한 각 블록에 대한 응답 신호를 상향 링크로 무선 기지국(BS)에 통지하는 프레임예를 도시하고, 도시의 경우, 이동 단말국(MS)에서 데이터 블록 DATA#2, #4에 에러가 검출되어, 그 데이터 블록에 대한 응답 신호로서 재송 요구를 나타내는 부정 응답 신호(NACK)#2, #4를 상향 링크로 송출하고, 데이터 블록 DATA#1, #3에 대해서는 정상 수신을 나타내는 긍정 응답 신호(ACK)#1, #3을 상향 링크로 송출하는 예를 나타내고 있다.

또한, 이동 단말국(MS)에서의 수신 심볼의 복호 처리 및 에러 검사 등의 처리의 지연에 의해, 무선 기지국(BS)으로부터 데이터 블록을 송신한 프레임과 동일한 프레임 내에서 그 데이터 블록에 대한 응답 신호 등을 반송할 수 없어, 응답 신호가 수프레임 지연되어 반송되는 경우나, 릴레이국(RS)에서의 중계 처리 등의 지연에 의해, 수신한 정보를 이동 단말국(MS) 또는 무선 기지국(BS)에 전송하는 타이밍이 수신한 프레임의 다음 프레임 이후로 되는 경우가 있지만, 도 15는 이와 같은 처리 지연이 없는 예를 나타내고 있다.

도 16은 도 15의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시한다. 도 16에 도시한 바와 같이, 무선 기지국(BS)은 데이터 송신 요구 후(16-1), 송신 데이터수나 프레임 포맷에 관한 제어 정보를 작성하고(16-2), 또한 송신 데이터 블록을 작성하고(16-3), 그 제어 정보#1 및 데이터 블록 DATA#1, #2, #3, #4를 릴레이국(RS) 경유로 이동 단말국(MS)에 송신한다.

이동 단말국(MS)은, 제어 정보#1을 수신하여 제어 정보를 추출하고(16-4), 데이터 블록 DATA#1, #2, #3, #4를 수신하여 그 에러 검사를 행하여(16-5), 그 에러 검사의 결과를 나타내는 응답 신호를 작성하고(16-6), 그 응답 신호 ACK#1, #3, NACK#2, #4를, 릴레이국(RS) 경유로 무선 기지국(BS)에 송신한다.

무선 기지국(BS)은, 이동 단말국(MS)으로부터의 응답 신호ACK#1, #3, NACK#2, #4를 수신하여 재송 요구를 검출하고(16-7), 재송 제어 정보를 작성하고(16-8), 그것을 제어 정보#2로서 릴레이국(RS) 경유로 이동 단말국(MS)에 송신하고, 또한, 재송 데이터 블록을 작성하고(16-9), 재송 데이터 블록 DATA#2, #4를 릴레이국(RS) 경유로 이동 단말국(MS)에 송신한다.

이동 단말국(MS)은, 제어 정보#2를 수신하여 제어 정보를 추출하고(16-10), 재송 데이터 블록 DATA#2, #4를 수신하여 그 에러 검사를 행하여(16-11), 그 에러 검사의 결과를 나타내는 응답 신호를 작성하고(16-12), 그 응답 신호 ACK#2, #4를 릴레이국(RS) 경유로 무선 기지국(BS)에 송신한다.

상기의 동작예에서는, 릴레이국(RS)은, 제어 정보 및 데이터 블록 및 응답 신호에 대하여, 무선 기지국(BS)으로부터 릴레이 링크로 수신한 신호를 그대로 액세스 링크에 송신하고, 이동 단말국(MS)으로부터 액세스 링크로 수신한 신호를 그대로 릴레이 링크에 송신한다.

상기한 바와 같이, 릴레이국(RS)에서，하향 릴레이 링크로 무선 기지국(BS)으로부터 수신한 데이터 블록에 대하여 에러 검사를 행하지 않고, 모든 데이터 블록을 이동 단말국(MS)에의 하향 액세스 링크에 전송하는 구성에서는, 무선 기지국(BS)으로부터 릴레이국(RS)에서 수신한 데이터 블록에 이미 에러가 발생하고 있었던 경우라도, 그 데이터 블록을 그대로 하향 액세스 링크에 송신하기 때문에, 무효한 데이터를 송신하게 된다.

그 때문에, 릴레이국(RS)에서 불필요한 송신 전력을 소비함과 함께, 무선 전송 리소스가 무효하게 사용되게 된다고 하는 문제(문제점1)가 있다. 또한, 이동 단말국(MS)에서는, 무효한 데이터의 복호 처리 및 에러 검사를 행하기 때문에, 그 만큼, 처리 지연이 발생함과 함께, 그 처리를 위해 불필요한 전력을 소비하게 된다고 하는 문제(문제점2)가 있다.

도 17은, 릴레이국(RS)에서 하향 릴레이 링크의 데이터에 에러를 검출하였을 때, 하향 액세스 링크에 그 에러 데이터를 송신하지 않는 구성으로 한 경우의 프레임예를 도시한다. 또한, 도 17의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도 18에 도시한다. 이 구성예의 경우, 릴레이국(RS)은, 하향 릴레이 링크에 의해 수신되는 데이터 블록 DATA#1, #2, #3, #4의 에러 검사를 행하여(18-1), 에러 검출된 데이터 블록 DATA#4를 삭제하고(18-2), 에러가 없는 데이터 블록 DATA#1, #2, #3만 을 하향 액세스 링크에 전송한다. 그 때문에, 하향 액세스 링크에, 데이터 블록 DATA#4를 전송하지 않는 것에 의한 빈 곳이 생긴다.

그리고, 이동 단말국(MS)에서 도 16의 경우와 마찬가지로, 제어 정보#1로부터 제어 정보를 추출하고(16-4), 수신한 데이터 블록 DATA#1, #2, #3의 에러 검사(불착 검출도 포함함)(16-5) 및 응답 신호 작성(16-6)을 행한다. 그 결과, 이동 단말국(MS)에서 에러 검출된 데이터 블록 DATA#2 및 불착 검출된 데이터 블록 DATA#4에 대하여, 재송 요구의 부정 응답 신호 NACK#2, #4를 상향 액세스 링크 및 상향 릴레이 링크에 의해 무선 기지국(BS)에 반송한다.

재송 데이터 블록 DATA#2, #4에 대해서도, 릴레이국(RS)은, 마찬가지로 에러 검사를 행하여(18-3), 에러 검출된 경우에는 그 데이터 블록을 삭제하고(18-4), 에러가 없는 데이터 블록 DATA#2, #4를 송출한다.

도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 릴레이국(RS)에서 에러 검출된 데이터 블록을 삭제하고, 그 데이터 블록의 수신국에의 전송을 억지하는 경우, 전술한 문제점1은 해결되지만 문제점2는 해결할 수 없고, 또한, 그 데이터 블록의 수신국에의 전송의 억지에 의해 생긴 잉여 무선 전송 리소스는, 그대로는 유효 이용할 수 없다고 하는 문제(문제점3)가 있다.

이것은, 일반적으로, 무선 기지국(BS)으로부터의 제어 정보에 의해, 각 데이터 블록의 송출 타이밍·변조 방식·오류 정정 부호화 방식 등이 지정되고, 이동 단말국(MS)은, 그 제어 정보의 지정 내용에 기초하여 각 데이터 블록을 송수하기 때문에, 릴레이국(RS)에서 에러 데이터 블록을 삭제하여 하향 액세스 링크에 빈 곳 이 생겨도, 그 무선 전송 리소스를 다른 데이터의 통신에 사용하기 위해서는, 제어 정보의 지정 내용을 변경하지 않는 한, 사용할 수 없기 때문이다.

또한, 전술한 특허 문헌1에 기재된 중계 전송 시스템은, 도 17 및 도 18에 도시한 처리와 유사한 처리를 행하는데, 중계국(릴레이국)에 재송용 버퍼를 구비하고, 송신국으로부터 송신된 데이터를 중계국(릴레이국)의 재송용 버퍼에 축적하고, 중계국(릴레이국)은, 수신국으로부터의 재송 요구를 받았을 때, 그 재송 요구를 송신국에 전송하지 않고, 중계국(릴레이국)의 재송용 버퍼에 축적해 둔 데이터를 재송 데이터로서 수신국에 송신하는 것이다.

이 특허 문헌1에 기재된 중계 전송 시스템은, 도 17 및 도 18에 도시한 처리를 행하는 구성예에 비해, 상향 릴레이 링크로 송신되는 재송 요구를 삭감할 수 있지만, 중계국(릴레이국)에 재송용 버퍼를 구비할 필요가 있고, 송신국의 재송용 버퍼 및 중계국(릴레이국)의 재송용 버퍼에 축적한 재송용 데이터의 유지 및 폐기의 관리가 복잡해진다고 하는 문제(문제점4)가 있다. 또한, 이 중계 전송 시스템에서는, 중계국(릴레이국)에서 에러를 검출한 데이터 블록의 전송을 중지함으로써 생기는 하향 액세스 링크의 무선 전송 리소스를 유효 활용하는 수단이 없다고 하는 전술한 문제점3과 마찬가지의 문제가 있다.

도 19는, 릴레이국(RS)에서，하향 릴레이 링크 및 상향 액세스 링크의 수신 신호를 버퍼링하고, 릴레이 링크와 액세스 링크를 독립적으로 비동기로 동작시키는 구성으로 한 경우의 프레임예를 도시하고 있다. 도 20은 도 19의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시한다.

이 구성에서는, 릴레이 링크 및 액세스 링크는, 각각 독립하여 이용 가능한 무선 전송 리소스를 유효하게 사용할 수 있다. 그러나, 릴레이국(RS)에 하향 링크 및 상향 링크의 통신 데이터의 재송용 버퍼를 구비할 필요가 있어, 릴레이국(RS)을 실장할 때의 장치 규모가 커지게 된다.

또한, 액세스 링크의 할당이 릴레이 링크와 비동기로 되기 때문에, 무선 기지국(BS)은 이동 단말국(MS)의 통신 품질의 상태를 직접 파악할 수 없다. 그 때문에, 무선 기지국(BS)이 서비스 에리어 전체에서 각 이동 단말국(MS)에 대하여 우선 클래스(QoS) 서비스 등을 실시하고 있는 경우, 우선 클래스(QoS)에 따른 무선 리소스의 할당 스케줄링을 행할 때에, 무선 기지국(BS)이 무선 리소스의 일원 관리를 행할 수 없어, 이동 단말국(MS)의 통신 품질에 즉응한 무선 리소스의 적절한 할당을 행하는 것이 곤란하게 된다고 하는 문제(문제점5)가 있다.

본 발명은, 전술한 문제점을 해결하여, 릴레이국으로부터 에러 데이터를 전송하는 것에 의한 불필요한 송신 전력의 소비나, 무선 전송 리소스의 무효한 사용을 방지하고, 또한, 수신국에서의 무효한 데이터의 복호 처리 및 에러 검사를 위한 처리 지연 및 불필요한 전력 소비를 방지하고, 또한, 에러 데이터의 전송에 사용되는 무선 전송 리소스의 유효 이용을 도모할 수 있고, 또한, 릴레이국에 재송용으로 데이터 블록을 축적하는 버퍼를 구비하지 않고, 따라서 회로 규모가 증대되지 않고, 송신국에서 수신국측의 수신 상황을 직접 파악하여, 무선 리소스의 일원 관리를 행할 수 있는 재송 제어 방법 및 릴레이국 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 릴레이 통신 시스템에서의 재송 제어 방법은, 송신국과 수신국에서 릴레이국을 통해서 무선 통신을 행하고, 통신 데이터의 각 데이터 블록이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 긍정 응답 신호 또는 부정 응답 신호에 기초하여, 송신국으로부터 수신국에 데이터 블록을 재송신하는 재송 제어 방법으로서, 상기 릴레이국에서 송신국으로부터 제어 정보 및 통신 데이터를 수신하고, 그 제어 정보에 기초하여 그 통신 데이터의 데이터 블록의 에러 검사를 행하는 스텝과, 상기 릴레이국에서, 에러를 검출한 데이터 블록의 수신국에의 전송을 억지하고, 정상 수신한 데이터 블록만을 수신국에 전송함과 함께, 상기 송신국으로부터 수신한 제어 정보를, 수신국에 전송하는 데이터수를 포함하는 제어 정보에 재기입하여 송신하는 스텝과, 상기 릴레이국에서, 에러를 검출한 데이터 블록에 대한 부정 응답 신호를 생성하여 유지하는 스텝과, 상기 수신국에서, 상기 릴레이국으로부터 수신한 데이터 블록에 대하여, 상기 릴레이국으로부터 수신한 제어 정보에 기초하여 에러 검사를 행하고, 그 검사 결과를 나타내는 긍정 응답 신호 또는 부정 응답 신호를 반송하는 스텝과, 상기 릴레이국에서 수신국으로부터 수신한 응답 신호에, 상기 릴레이국에서 에러를 검출한 데이터 블록에 대하여 생성 유지한 부정 응답 신호를 부가하여, 상기 송신국에 송신하는 스텝과, 상기 송신국에서, 상기 릴레이국으로부터 수신한 응답 신호에 기초하여, 부정 응답 신호에 대응하는 데이터 블록을 재송신하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 릴레이국에서, 상기 에러를 검출한 데이터 블록의 수신국에의 전송의 억지에 의해 생긴 무선 전송 리소스를, 상기 수신국에 전송하는 데이터 블록에 배당하여, 그 수신국에 전송하는 데이터 블록의 전송 품질을 높이는 스텝을 포함하고, 그 데이터 블록을 보다 용장 비트가 많은 오류 정정 부호를 이용하여 전송하도록 변경하는 스텝, 또는 그 데이터 블록을 보다 부호간 거리가 큰 변조 방식으로 전송하도록 변경하는 스텝, 또는 수신국에 전송하는 데이터 블록의 송신 전력에 배당하여, 그 데이터 블록을 보다 강한 송신 전력으로 전송하도록 변경하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 릴레이국에서, 상기 에러를 검출한 데이터 블록의 수신국에의 전송의 억지에 의해 생긴 그 데이터 블록에 대한 상기 수신국으로부터의 긍정 응답 신호 또는 부정 응답 신호의 송신에 이용되는 무선 전송 리소스를, 다른 이동 단말국으로부터 상기 송신국으로 향한 통신의 무선 전송 리소스에 배당하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 릴레이국 장치는, 송신국과 수신국 사이에서 통신 데이터의 각 데이터 블록이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 긍정 응답 신호 또는 부정 응답 신호에 기초하여 재송 제어를 행하는 무선 통신을 중계하는 릴레이국 장치로서, 상기 송신국으로부터 제어 정보 및 통신 데이터를 수신하고, 그 제어 정보에 기초하여 그 통신 데이터의 데이터 블록의 에러 검사를 행하는 에러 검사 수단과, 상기 에러를 검출한 데이터 블록의 수신국에의 전송을 억지하고, 정상 수신한 데이터 블록만을 수신국에 전송함과 함께, 상기 송신국으로부터 수신한 제어 정보를, 수신국에 전송하는 데이터수를 포함하는 제어 정보에 재기입하여 송신하는 에러 데이터 전송 억지 수단과, 상기 에러를 검출한 데이터 블록에 대한 부정 응답 신호를 생성하여 유지하는 부정 응답 신호 유지 수단과, 상기 수신국으로부터 수신되는 에러 검사 결과를 나타내는 긍정 응답 신호 또는 부정 응답 신호에, 상기 부정 응답 신호 유지 수단에 의해 유지한 부정 응답 신호를 부가하여, 상기 송신국에 송신하는 응답 신호 반송 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에러를 검출한 데이터 블록의 수신국에의 전송의 억지에 의해 생긴 무선 전송 리소스를, 상기 수신국에 전송하는 데이터 블록에 배당하여, 그 수신국에 전송하는 데이터 블록의 전송 품질을 높이는 재송 제어 리소스 관리 수단을 구비하고, 그 재송 제어 리소스 관리 수단은, 전송의 억지에 의해 생긴 무선 전송 리소스를, 수신국에 전송하는 데이터 블록에 배당하여, 그 데이터 블록을 보다 용장 비트가 많은 오류 정정 부호를 이용하여 전송하도록 변경하는 오류 정정 부호 변경 수단, 또는 그 데이터 블록을 보다 부호간 거리가 큰 변조 방식으로 전송하도록 변경하는 변조 방식 변경 수단, 또는 상기 전송의 억지에 의해 생긴 무선 전송 리소스의 송신 전력을, 수신국에 전송하는 데이터 블록의 송신 전력에 할당하고, 그 데이터 블록을 보다 강한 송신 전력으로 전송하도록 송신 전력 변경 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에러를 검출한 데이터 블록의 수신국에의 전송의 억지에 의해 생긴 그 데이터 블록에 대한 상기 수신국으로부터의 긍정 응답 신호 또는 부정 응답 신호의 송신에 이용되는 무선 전송 리소스를, 다른 이동 단말국으로부터 상기 송신국으로 향한 통신의 무선 전송 리소스에 배당하는 재송 제어 리소스 관리 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 릴레이국에서 송신국으로부터의 수신 데이터의 에러 검사를 행하여, 에러를 검출한 데이터 블록의 수신국에의 전송을 억지하고, 그 데이터 블록에 대한 부정 응답 신호를 수신국으로부터의 응답 신호에 부가하여 송신국에 송신함으로써, 송신국과 수신국 사이의 재송 처리를, 무효한 데이터의 전송을 행하지 않고, 릴레이 링크 및 액세스 링크의 무선 전송 리소스를 유효하게 사용하여 행할 수 있고, 또한, 릴레이국에서 버퍼링을 행하지 않고, 송신국에서 설정한 스케줄에 동기시켜 송신국의 일원 관리 하에 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 릴레이국에서의 수신 시에 에러가 검출된 데이터 블록의 전송을 억지함으로써, 그 데이터 블록에 할당되어 있었던 액세스 링크의 무선 전송 리소스를, 릴레이국에서 정상 수신한 데이터의 전송의 품질 개선에 유효 이용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 릴레이국에서 에러가 검출된 데이터 블록에 할당되어 있던 하향 액세스 링크의 무선 전송 리소스를 사용하여, 정상 데이터 블록을 보다 용장도가 높은 오류 정정 부호를 이용한 부호 방식으로 변경함으로써, 하향 액세스 링크를 통하여 수신국이 수신하였을 때의 부호화 이득을 크게 할 수 있어, 수신 데이터의 품질을 개선할 수 있다.

또한, 릴레이국에서 에러가 검출된 데이터 블록에 할당되어 있었던 하향 액세스 링크의 무선 전송 리소스를 사용하여, 정상 데이터 블록을 다치수가 적은 변조 방식으로 변경함으로써, 하향 액세스 링크를 통하여 수신국이 수신하였을 때의 복조 시의 오류율 특성을 개선할 수 있어, 수신 데이터의 품질을 개선할 수 있다.

또한, 릴레이국에서 에러가 검출된 데이터 블록에 할당되어 있었던 하향 액세스 링크의 무선 전송 리소스를 사용하여, 정상 데이터 블록의 송신 전력을 증대시킴으로써, 하향 액세스 링크를 통하여 수신국이 수신하였을 때의 복조 시의 오류율 특성을 개선할 수 있어, 수신 데이터의 품질을 개선할 수 있다.

또한, 릴레이국에서 에러가 검출된 데이터 블록에 대한 수신국으로부터의 응답 신호용으로 할당되어 있었던 상향 액세스 링크의 무선 전송 리소스를, 이동 단말국으로부터의 다른 상향 액세스 링크 통신에 배당함으로써, 그 무선 전송 리소스 가 추가된 상향 액세스 링크의 릴레이국에서의 수신 품질을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 릴레이 통신의 프레임의 구성예를 도시한다. 또한, 도 2에 도 1의 프레임에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시한다. 본 발명에서는, 릴레이국(RS)에서, 하향 릴레이 링크로 수신한 데이터 블록의 에러 검사를 행하여(18-1), 에러로 판정된 데이터 블록의 하향 액세스 링크에의 전송을 억지하고(18-2), 또한, 하향 릴레이 링크로 수신한 제어 정보#1에 대하여, 그 전송의 억지에 수반되는 송신 데이터수의 변경에 관한 부분을 수정한 새로운 제어 정보#2를 생성하여(2-1), 새로운 제어 정보#2를 하향 액세스 링크로 송신한다. 또한, 에러로 판정된 데이터 블록에 관한 재송 요구의 부정 응답 신호(NACK)을 릴레이국(RS) 내에서 유지한다.

이동 단말국(MS)에서는, 릴레이국(RS)으로부터 전송된 데이터 블록(도 2에 도시하는 예에서는，DATA#1, #2, #3)을 수신하고, 에러 검사를 행하여(16-5), 그 검사 결과에 대응하는 응답 신호를 상향 액세스 링크로 송신한다(16-6). 릴레이국(RS)은, 전술한 자국 내에 유지하고 있는 재송 요구의 부정 응답 신호(NACK)( 즉, 하향 릴레이 링크의 수신에서 에러를 검출한 데이터 블록에 대한 재송 요구)를, 이동 단말국(MS)으로부터 상향 액세스 링크로 수신한 응답 신호에 추가하여(2-2), 상향 릴레이 링크로 무선 기지국(BS)에 송신한다.

무선 기지국(BS)은, 릴레이국(RS)으로부터의 상향 릴레이 링크에 의한 응답 신호를 수신하여 재송 요구를 검출하고(16-7), 하향 릴레이 링크에서 에러로 된 데 이터 블록(도 2의 예에서는 DATA#4) 및 하향 액세스 링크에서 에러로 된 데이터(도 2의 예에서는 DATA#2)의 재송 처리를 행한다(16-8, 16-9).

도 2에서는, 재송 시에는 에러가 발생하지 않았던 경우를 도시하고 있다. 릴레이국(RS)은, 하향 릴레이 링크의 데이터에 에러를 검출하지 않았던 경우에는, 무선 기지국(BS)으로부터 수신한 제어 정보#3을 그대로 이동 단말국(MS)에 전송하고(2-3), 또한, 이동 단말국(MS)으로부터 수신한 긍정 응답 신호 ACK#2, #4를 그대로 무선 기지국(BS)에 전송한다(2-4).

이들 처리 시퀀스에 의해, 이동 단말국(MS)에서는，하향 릴레이 링크에서 에러로 된 데이터 블록에 관한 복호 처리, 에러 검사 및 응답 신호 작성 처리를 행할 필요가 없어진다. 또한 대응하는 상향 액세스 링크의 재송 요구의 응답 신호용의 무선 리소스를 준비할 필요가 없어진다. 이 무선 리소스는, 상향 액세스 링크의 다른 통신에 사용할 수 있다.

또한, 릴레이국(RS)에서의 중계 처리 또는 이동 단말국(MS)의 응답 처리에서의 처리 지연에 의해, 데이터 수신한 프레임보다 후의 프레임에서 그 데이터의 전송 또는 응답이 행해지는 경우가 있지만, 본 발명에서는 릴레이국(RS)에서, 수신한 하향 릴레이 링크의 데이터에 에러가 있었을 때, 에러가 발생한 블록을 식별할 수 있는 형식으로 무선 기지국(BS)에 재송 요구를 송신한다.

그 재송 요구를 본 발명에서는, 종래의 구성에서 이동 단말국(MS)으로부터 재송 요구를 행한 경우에 상향 릴레이 링크로 송신되는 프레임보다도, 선행한 프레임 내의 상향 릴레이 링크로 송신함으로써, 무선 기지국(BS)에의 재송 요구의 도달 을 앞당길 수 있다. 그 결과, 이동 단말국(MS)에서의 재송 데이터의 수신 프레임을 앞당길 수 있다.

본 발명에서는 릴레이국(RS)에서 하향 릴레이 링크에서 에러가 발생한 것 및 그 블록을 특정하기 위해서,

(1) 상향 릴레이 링크에 전용의 응답 신호용 할당을 행하고,

(2) 이동 단말국(MS)으로부터 수신하여 상향 릴레이 링크에 전송하는 응답 신호에 대하여 릴레이국(RS)에서의 에러가 식별 가능한 응답 신호로 변경을 행하여 송신하고,

(3) 경합 베이스에서 사용할 수 있는 공통으로 준비된 상향 릴레이 링크 리소스에서 재송 요구를 송신하고,

(4) 상향 릴레이 링크에 송신되는 다른 데이터 블록에 재송 요구를 부가하여 송신하는

등의 방법에 의해 릴레이국(RS)으로부터의 재송 요구를 실현할 수 있다. 또한, 상향 릴레이 링크에 재송 요구를 송신하기 위한 적절한 리소스를 확보할 수 없는 경우, 재송 요구의 송신을 대기시키는 구성으로 할 수도 있다.

이들 처리는, 무선 기지국(BS)이 제어 정보로 설정한 스케줄에 동기한 상태그대로, 1프레임 내의 릴레이 링크 및 액세스 링크의 각 페이즈의 전체의 할당을 변경하지 않고 행할 수 있기 때문에, 무선 기지국(BS)에 대하여 변경 정보를 통지하지 않고 실현할 수 있어, 무선 기지국(BS)은 무선 프레임 전체의 제어를 종래 그대로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 처리 시퀀스에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 하향 액세스 링크에 데이터 블록#4의 전송 억지에 의한 무선 전송 리소스의 빈 곳이 생기고, 또한, 상향 액세스 링크에는, 그 데이터 블록#4에 대한 응답 신호가 송신되지 않기 때문에, 그 만큼의 무선 전송 리소스의 빈 곳이 생긴다.

도 3 및 도 4에 상기의 무선 전송 리소스의 유효 이용을 도모하는 실시 형태의 프레임 구성예와 그 처리 시퀀스를 도시한다. 릴레이국(RS)에서，하향 릴레이 링크로 수신한 데이터 블록에 에러가 검출된 경우, 그 데이터 블록을 이동 단말국(MS)에의 전송 데이터로부터 삭제함과 함께, 이동 단말국(MS)에 전송하는 정상 데이터 블록에 할당하는 무선 리소스에, 삭제된 데이터 블록용으로 준비되어 있었던 무선 리소스를 추가하여 할당한다(4-1).

이 예에서는，하향 릴레이 링크에서 에러로 된 데이터 블록 DATA#4의 하향 액세스 링크의 무선 전송 리소스(통신 시간)를, 데이터 블록 DATA#2에 추가하여 할당하여, 송신 데이터를 수정한다(4-2). 이에 의해, 데이터 블록 DATA#2에서의 하향 액세스 링크의 전송 품질을 높게 할 수 있어, 이동 단말국(MS)에서의 데이터 블록 DATA#2의 수신 품질을 개선할 수 있다. 또한, 이에 수반하여, 제어 정보의 수정도 행한다(2-1).

또한, 복수의 이동 단말국(MS)이 동일 프레임 내의 액세스 링크 기간에서 TDMA, FDMA, CDMA 또는 OFDMA 등에 의해 릴레이국(RS)과 통신하는 시스템에서, 리소스를 할당하는 대상의 데이터 블록은, 그 에러가 발생한 통신을 행하고 있는 이동 단말국(MS)에 대한 데이터 블록이어도 되고, 다른 별도의 이동 단말국(MS)에 대 한 데이터 블록이어도 된다.

도 5는 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 오류 정정 부호를 변경하는 실시 형태의 처리 플로우를 도시한다. 릴레이국(RS)은, 수신 데이터의 에러 검출을 행하기 위해서, RF 신호 처리(5-1), 복조 처리(5-2), 오류 정정 복호화 처리(5-3)를 행한다. 데이터 블록에 추가된 오류 정정·검출 부호 등의 정보로부터 에러 검사를 행하여(5-4), 에러가 검출된 경우, 그 에러 정보를 보존하고(5-5), 그 데이터 블록에 할당되어 있던 하향 액세스 링크에서의 무선 전송 리소스를, 정상적인 데이터 블록의 전송에 할당하는 리소스 재할당 처리를 행한다(5-6).

재할당에 의한 무선 전송 리소스(통신 시간, 주파수 대역 등)를 늘린 데이터 블록에 대하여, 보다 많은 용장 비트를 갖는 오류 정정 부호를 사용하는 오류 정정 부호화 방법을 결정하고(5-7), 릴레이 링크에서 사용된 것보다 낮은 부호화율로 변경한다. 이 부호화 방식의 변경 및 데이터 길이 등의 변경 정보를, 하향 액세스 링크에 송신하는 제어 정보를 갱신(5-8)함으로써, 이동 단말국(MS)에 전달한다. 이후는, 종래의 전송 처리와 마찬가지로, 갱신 후의 부호화 방식에 의한 오류 정정 부호화 처리(5-9), 변조 처리(5-10), RF 신호 처리(5-11)에 의해, 액세스 링크에서의 송신을 행한다.

도 6은 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 변조 방식을 변경하는 실시 형태의 처리 플로우를 도시한다. 릴레이국(RS)은, 하향 릴레이 링크에서의 데이터 블록에 에러를 검출하면, 그 데이터 블록에 대응하는 하향 액세스 링크에 무선 전송 리소스(통신 시간, 주파수 대역 등)의 재할당 처리를 행하고, 재할당을 행하는 데이터 블록의 변조 방식을, 보다 부호간 거리가 긴 변조 방식(다치수가 보다 적은 변조 방식)으로 결정한다(6-1). 이 변조 방식의 변경 등의 정보를, 하향 액세스 링크에 송신되는 제어 정보를 갱신(5-8)함으로써 이동 단말국(MS)에 전달한다.

도 7은 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 송신 전력을 변경하는 실시 형태의 처리 플로우를 도시한다. 릴레이국(RS)은, 하향 릴레이 링크에서의 데이터 블록에 에러를 검출하면, 그 데이터 블록에 대응하는 하향 액세스 링크에 무선 리소스(송신 전력)의 재할당 처리를 행하여, 에러로 된 데이터 블록의 하향 액세스 링크 송신에 할당되어 있던 송신 전력을, 정상 수신한 데이터 블록의 송신에 대하여 할당하고, 그 송신 전력을 결정한다(7-1). 송신 전력의 변경으로서, 변조 처리(5-10)에서의 베이스 밴드의 심볼 레벨을 증대시키는 방법과, RF 신호 처리(5-11)에서의 무선 신호의 증폭기의 출력 레벨을 증대시키는 방법이 있지만, 그 어느 방법이어도 된다.

또한, 송신 전력의 할당으로서, 데이터 블록마다 증대시키는 방법과, 평균적으로 전체 데이터 블록의 송신 전력을 증대시키는 방법이 있다. 도 8에 OFDM 통신 방식을 사용하는 경우에, 서브 캐리어에 송신 전력을 할당하는 예를 도시한다. 도 8의 (a)는, 송신을 정지한 데이터 블록의 서브 캐리어(도면에서, 파선으로 나타내고 있음)의 송신 전력을, 다른 데이터 블록의 서브 캐리어 전체에 할당하여 평균적으로 전력을 증대시킨 예를 도시하고 있다. 또한, 도 8의 (b)는, 송신을 정지한 데이터 블록의 서브 캐리어(도면에서, 파선으로 나타내고 있음)의 송신 전력을, 다른 데이터 블록의 일부의 서브 캐리어에 할당하여 전력을 증대시킨 예를 도시하고 있다. 할당 방법의 상이함에 따라, 송신 전력 변경 지시를 디지털 변조 처리부 또는 RF 신호 처리부에 통지한다. 마찬가지의 방법으로 다른 주파수 분할 다중 방식(FDM) 또는 부호 분할 다중 통신 방식(CDM) 등이라도 송신 전력의 할당을 제어하는 것이 가능하다.

도 9는 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 상향 액세스 링크를 변경하는 프레임예를 도시한다. 릴레이국(RS)에서，하향 릴레이 링크의 데이터에 에러를 검출한 경우, 하향 액세스 링크에 에러로 된 데이터 블록을 전송하지 않는다. 그 경우, 상향 액세스 링크에서 이동 단말국(MS)이 송신할 필요가 없어진 재송 요구의 부정 응답 신호(NACK)에 할당되어 있던 무선 전송 리소스를, 다른 상향 액세스 링크의 통신에 할당할 수 있다. 도 9의 예에서는, 다른 상향 링크 데이터 블록 DATA#5, #6에 잉여 무선 전송 리소스를 할당하는 예를 도시하고 있다.

도 10은 본 발명에서 사용되는 무선 기지국(BS)의 구성예를 도시한다. 이하의 도면에서는 간단화를 위해, 재송 제어 이외의 제어를 행하는 제어부 및 각 부에의 제어 신호선은 생략하고 있다. 무선 기지국(BS)은, 송신 데이터 및 제어 정보를 데이터 부호화부(10-1)에서 부호화하고, 변조부(10-3)에서 변조를 행하고, RF 처리부(10-4)에서 RF 신호로 변환하여, 하향 릴레이 링크에 송신을 행한다.

이 실시예에서는, 이동 단말국에서 합성 자동 재송 요구(HARQ) 처리를 행하는 것을 전제로, 데이터 부호화 후의 데이터를 유지하는 송신 데이터 버퍼(10-2)를 구비한다. 또한, 상향 릴레이 링크의 수신 신호로부터, RF 처리부(10-4)에서 베이스 밴드 신호로 다운 컨버트하고, 복조부(10-5)에서 복조 처리를 한 후, ACK 정보 추출부(10-6)에서 송신 데이터 블록에 대한 응답 신호를 추출한다.

응답 신호의 종류에 의해, 정상 수신(긍정 응답 신호 ACK)이면, 송신 데이터 버퍼(10-2)로부터 대응하는 데이터 블록의 무효화를 행한다.. 재송 요구(부정 응답 신호 NACK)이면, 재송 제어부(10-7)에 의해 재송을 위한 스케줄링을 행하고, 제어 정보 생성부(10-8)에서 제어 정보의 생성을 행하여, 대응하는 데이터 블록을 송신 데이터 버퍼(10-2)로부터 재송신한다.

도 11에 본 발명에서 사용되는 이동 단말국(MS)의 구성예를 도시한다. 이동 단말국(MS)은, 수신되는 하향 액세스 링크의 수신 신호를 RF 처리부(11-1)에서 베이스 밴드 신호로 다운 컨버트하고, 복조부(11-2)에서 복조 처리를 행하고, 복조 신호에 대하여 데이터 복호화부(11-3)에 의해 오류 정정 복호 처리를 행하고, 제어 정보 추출부(11-4)에서 제어 정보를 추출한다. 그 제어 정보에 따라서, 마찬가지로 데이터 블록의 복조 처리와 오류 정정 복호 처리를 행한다.

이 실시예에서는, 이동 단말국(MS)은 Chase Combining 방식에 의한 합성 자동 재송 요구(HARQ) 처리를 위한 수신 데이터 버퍼(11-5)를 구비한다. 이동 단말국(MS)은, 복조 처리 후의 데이터를 수신 데이터 버퍼(11-5)에 저장한다. 데이터 블록에 대한 에러 검출부(11-6)에서의 에러 검출 결과에 의해, ACK 정보 생성부(11-7)에서 정상 수신(긍정 응답 신호 ACK) 또는 재송 요구(부정 응답 신호 NACK)를 나타내는 응답 신호를 생성하고, 변조부(11-8)에서 변조를 행하여 상향 액세스 링크에 응답 신호를 송신한다.

또한, 에러가 검출되지 않았던 데이터 블록에 대해서는, 대응하는 수신 데이 터 버퍼(11-5)의 무효화가 행해진다. 하향 액세스 링크로 재송되어 온 데이터 블록을 수신한 경우, 복조부(11-2)에서는 복조 시에, 대응하는 수신 데이터 버퍼(11-5)의 정보와 재송 시에 수신한 정보를 최대비 합성하여 이득을 올린다. 합성 후의 복조 신호에 의해, 데이터 복호화부(11-3)에서 오류 정정 복호화를 행하고, 재차 에러 검출이 행하여져, 에러를 검출한 경우, 재송 제어부(11-9)에 의해 재송 요구 처리가 반복된다.

도 12에 본 발명의 릴레이국(RS)의 구성예를 도시한다. 하향 릴레이 링크의 수신 신호는, RF 처리부(12-1)에서 베이스 밴드 신호로 다운 컨버트되고, 복조부(12-2)에서 복조 처리되며, 데이터 복호화부(12-3)에서 오류 정정 복호 처리가 행해지고, 제어 정보부(12-4)에서 제어 정보가 추출된다. 제어 정보에 따라서, 데이터 블록의 복조 처리 및 오류 정정 복호화 처리가 행해진다.

에러 검출부(12-5)에서 데이터 블록에 에러가 검출된 경우, 그 데이터 블록에 대응하는 응답 신호로서 부정 응답 신호(NACK)를 NACK 정보 유지부(12-6)에 보존함과 함께, 재송 제어·리소스 관리부(12-7)에 의해 하향 액세스 링크에의 에러 발생 데이터 블록의 전송을 억지하고, 정상 수신의 데이터 블록만의 전송 데이터를 중계 데이터 생성부(12-10)에서 생성한다.

또한, 제어 정보 수정부(12-8)에 의해 대응하는 제어 정보를 수정하고, 수정 후의 제어 정보와 중계 데이터 생성부(12-10)에서 생성된 전송 데이터를 데이터 부호화부(12-9)에서 부호화하고, 변조부(12-11)에서 변조를 행하여 하향 액세스 링크에 전송한다. 또한, 상향 액세스 링크로부터 수신되는 응답 신호를 ACK 정보 추출 부(12-12)에서 추출하고, 그 응답 신호와, NACK 정보 유지부(12-6)에 보존해 둔 부정 응답 신호(NACK)를 합성한 응답 신호를 ACK 정보 생성부(12-13)에서 생성하고, 그 응답 신호를, 변조부(12-11), RF 처리부(12-1)을 거쳐서 상향 릴레이 링크에 송신한다.

재송 제어·리소스 관리부(12-7)에서 불필요한 데이터 블록을 송신하지 않음으로써, 이동 단말국(MS)에서의 불필요한 에러 검출 처리·재송 요구 처리가 삭감된다. 또한 재송 요구를 위한 응답 신호에 필요한 상향 무선 전송 리소스에 빈 곳이 생긴다. 또한, 삭제된 데이터 블록에 대한 하향 릴레이 링크의 무선 전송 리소스를 유효 활용하기 위해서, 정상 수신한 데이터 블록에 대하여, 재송 제어·리소스 관리부(12-7)에서 무선 전송 리소스의 재할당을 행한다.

재할당에 의해 무선 전송 리소스가 증가된 데이터 블록은, 증가한 리소스분만큼 용장도를 늘려 하향 액세스 링크로 송신할 수 있다. 이 리소스 할당의 변경으로서는, 데이터 부호화부(12-9)에서의 오류 정정 부호화의 레이트를 변경하는 것(부호화율이나 펑처의 비트수의 변경 등)에 의해 실현된다. 이 오류 정정 부호화의 변경 정보는 제어 정보 수정부(12-8)에서, 하향 액세스 링크에 전송되는 제어 정보에 반영시킨다.

또한, 다른 리소스 할당의 변경으로서, 이 변경은 변조부(12-11)에서의 변조 처리 방식의 변경에 의해 실현할 수 있다. 이것에는 16치 QAM으로부터 QPSK로 변경하는 등의 변조 방식을 변경하거나, 또는 비트 반복(리피티션) 횟수를 변경하거나, 또는 맵핑 방법을 변경하는(파일럿 신호의 삽입수를 늘리고, 이동 단말국(MS) 에서의 채널 추정 정밀도를 올리는) 등의 방법이 포함된다. 이 변조부(12-11)에서의 처리 방식의 변경도, 제어 정보 수정부(12-8)에서 하향 액세스 링크에 전송되는 제어 정보에 반영시킨다.

또한, 다른 리소스 할당의 변경으로서, 데이터 블록의 송신 전력을 변경함으로써 실현할 수 있다. 임의의 시각에 하향 액세스 링크로 송신할 수 있는 총 전력의 최대값이 정해져 있는 경우, 하향 릴레이 링크에서 에러로 되어, 삭제된 만큼의 전력은 잉여분으로 되어, 정상 데이터 블록의 전송에 사용할 수 있다.

이 송신 전력 변경은, 디지털 변조부(12-11)에서의 데이터 심볼 맵핑의 진폭을 변경하거나, 또는 RF 처리부(12-1)의 게인을 조정함으로써 실현할 수 있다. 또한, 송신 전력에 관한 정보가 제어 정보에 포함되어 있지 않은 경우, 제어 정보의 변경은 에러 데이터 정보의 삭제만의 정보로 된다.

또한, 다른 리소스 할당의 변경으로서, 하향 릴레이 링크에서 에러로 되어 전송되지 않는 데이터 블록에 대한 응답 신호용 상향 액세스 링크의 리소스를, 다른 상향 액세스 링크의 데이터에 할당할 수 있고, 그 할당을 행하기 위해서, 제어 정보 수정부(12-8)에서 제어 정보를 변경하여, 하향 액세스 링크에 송신한다.

도 13은 수신 처리에 Chase Combining 방식에서의 합성 자동 재송 요구(HARQ) 처리를 행하는 릴레이국(RS)의 구성예를 도시한다. 도 13에 도시한 바와 같이 릴레이국(RS)은, 수신 데이터 버퍼(13-1)를 구비하고，하향 릴레이 링크의 수신 데이터 복조 시, 복조 결과를 수신 데이터 버퍼(13-1)에 저장한다. 에러 검사 결과에 의해 정상 수신된 데이터 블록은, 수신 데이터 버퍼(13-1)에서 무효화되어, 이동 단말국(MS)에 전송된다.

에러가 검출된 경우, 도 12의 구성의 경우와 마찬가지로 무선 기지국(BS)에 대한 재송 요구 처리를 행하여, 하향 릴레이 링크로 대응하는 재송 데이터 블록을 수신하면, 수신 데이터 버퍼(13-1)에 저장된 정보와 최대비 합성을 행하여 복조함으로써, 부호화 이득을 올릴 수 있다.

재송 데이터 합성 후에 데이터 복호화부(12-3)에서 오류 정정 복호화를 행하여, 정상 수신된 데이터 블록은 그 프레임 내에서 하향 액세스 링크에 전송되기 때문에, 액세스 링크에서의 에러에 대처하기 위한 송신 버퍼를 필요로 하지 않고, 또한, 무선 기지국(BS)과 이동 단말국(MS) 사이에서 동기한 재송 데이터의 전송을 실현할 수 있다.

또한 지금까지 설명한 실시 형태에서, 무선 프레임 구성예로서 상향 링크와 하향 링크가 시분할 다중(TDD)되어 있는 프레임 구성예에 대해서 설명하였지만, 프레임 구성은 이에 한정되지 않고, 상향 링크와 하향 링크가 주파수 분할 다중(FDD)방식에 의해 다중되어 있는 구성에서도 마찬가지의 형태로 적용 가능하다.

또한, 리소스 할당의 변경으로서, 상향 링크와 하향 링크가 시분할 다중(TDD)되어 있는 프레임 구성에서는，하향 릴레이 링크에서 에러로 되어 전송되지 않은 데이터 블록 하향 액세스 링크의 리소스(통신 시간)를, 상향 액세스 링크의 통신 시간에 할당하거나, 혹은, 전송되지 않은 데이터 블록에 대한 응답 신호용의 상향 액세스 링크 리소스(통신 시간)를 하향 액세스 링크의 통신 시간에 할당할 수 있다. 리소스를 할당하는 대상으로서는, 데이터 블록, 응답 신호 외에, 제어 정보 에 할당할 수 있다.

또한, 무선 기지국(BS)과 이동 단말국(MS) 사이에 1개의 릴레이국(RS)이 개재되는 릴레이 통신 시스템에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이와 같은 릴레이 통신 시스템에 한정되지 않고, 무선 기지국(BS)과 이동 단말국(MS) 사이에 복수의 릴레이국(RS)이 개재되는 릴레이 통신 시스템에서도, 각 릴레이국(RS)이, 지금까지 설명한 릴레이국(RS)과 동등한 기능을 구비함으로써, 마찬가지로 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 릴레이 통신의 프레임의 구성예를 도시하는 도면.

도 2는 도 1의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시하는 도면.

도 3은 무선 전송 리소스의 유효 이용을 도모하는 프레임 구성예를 도시하는 도면.

도 4는 도 3의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시하는 도면.

도 5는 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 오류 정정 부호를 변경하는 처리 플로우를 도시하는 도면.

도 6은 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 변조 방식을 변경하는 처리 플로우를 도시하는 도면.

도 7은 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 송신 전력을 변경하는 처리 플로우를 도시하는 도면.

도 8은 OFDM 통신 방식의 서브 캐리어에 송신 전력을 할당하는 예를 도시하는 도면.

도 9는 무선 전송 리소스의 유효 이용으로서 상향 액세스 링크를 변경하는 프레임예를 도시하는 도면.

도 10은 본 발명에서 사용되는 무선 기지국(BS)의 구성예를 도시하는 도면.

도 11은 본 발명에서 사용되는 이동 단말국(MS)의 구성예를 도시하는 도면.

도 12는 본 발명의 릴레이국(RS)의 구성예를 도시하는 도면.

도 13은 합성 자동 재송 요구(HARQ) 처리를 행하는 릴레이국(RS)의 구성예를 도시하는 도면.

도 14는 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 적용예를 도시하는 도면.

도 15는 릴레이 통신의 무선 프레임의 구성예를 도시하는 도면.

도 16은 도 15의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시하는 도면.

도 17은 하향 액세스 링크에 에러 데이터를 송신하지 않는 경우의 프레임예를 도시하는 도면.

도 18은 도 17의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시하는 도면.

도 19는 릴레이국(RS)에서 버퍼링하는 구성으로 한 경우의 프레임예를 도시하는 도면.

도 20은 도 19의 프레임예에서 송수되는 통신의 처리 시퀀스를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

BS : 무선 기지국

RS : 릴레이국

MS : 이동 단말국

10-1 : 데이터 부호화부

10-2 : 송신 데이터 버퍼

10-3 : 변조부

10-4 : RF 처리부

10-5 : 복조부

10-6 : ACK 정보 추출부

10-7 : 재송 제어부

10-8 : 제어 정보 생성부

11-1 : RF 처리부

11-2 : 복조부

11-3 : 데이터 복호화부

11-4 : 제어 정보 추출부

11-5 : 수신 데이터 버퍼

11-6 : 에러 검출부

11-7 : ACK 정보 생성부

11-8 : 변조부

11-9 : 재송 제어부

12-1 : RF 처리부

12-2 : 복조부

12-3 : 데이터 복호화부

12-4 : 제어 정보부

12-5 : 에러 검출부

12-6 : NACK 정보 유지부

12-7 : 재송 제어·리소스 관리부

12-8 : 제어 정보 수정부

12-9 : 데이터 부호화부

12-10 : 중계 데이터 생성부

12-11 : 변조부

12-12 : ACK 정보 추출부

12-13 : ACK 정보 생성부

13-1 : 수신 데이터 버퍼

Claims

송신국으로부터 수신국으로의 무선에 의한 데이터 송신에 있어서, 릴레이국을 이용한 중계 제어를 행하는 릴레이 통신 시스템에서의 재송 제어 방법으로서,

상기 릴레이국은, 상기 송신국으로부터 수신한 데이터 블록 중 그 송신국으로부터 수신한 제1 제어정보에 기초하여, 에러가 검출되지 않은 정상 데이터 블록을 상기 수신국으로 전송하고, 에러가 검출된 에러 있는 데이터 블록을 상기 수신국으로 전송하지 않고, 또한 상기 제1 제어정보를 대체하여 상기 수신국으로 전송을 행하는 데이터 블록에 대한 제2 제어정보를 상기 수신국으로 송신하고,

상기 수신국은, 상기 제2 제어정보에 기초하여 상기 릴레이국으로부터 수신한 데이터 블록에 대하여 에러를 검출한 경우에, 부정 응답 신호를 상기 릴레이국으로 송신하고, 상기 릴레이국에 의해 전송되지 않은 데이터 블록에 대해서는 부정 응답 신호를 상기 릴레이국으로 송신하지 않으며,

상기 릴레이국은, 상기 수신국으로부터 수신한 상기 부정 응답 신호를 상기 송신국으로 전송하고, 또한 상기 송신국으로부터 수신한 상기 에러 있는 데이터 블록에 대한 부정 응답 신호를 상기 송신국으로 송신하고,

상기 송신국은, 상기 수신국으로부터 송신되고 상기 릴레이국에 의해 전송된 상기 부정 응답 신호 및 상기 릴레이국으로부터 송신된 상기 부정 응답 신호의 쌍방에 기초하여 상기 에러가 검출된 데이터 블록에 대하여 재송을 행하는 것을 특징으로 하는 재송 제어 방법.
송신국으로부터 수신국으로의 무선에 의한 데이터 송신의 중계 제어를 행하는 릴레이국 장치에 있어서,

상기 송신국으로부터 수신한 데이터 블록 중 그 송신국으로부터 수신한 제1 제어정보에 기초하여, 에러가 검출되지 않은 정상 데이터 블록을 상기 수신국으로 전송하고, 에러가 검출된 에러 있는 데이터 블록을 상기 수신국으로 송신하지 않고, 또한 상기 제1 제어정보를 대체하여 상기 수신국으로 전송을 행하는 데이터 블록에 대한 제2 제어정보를 상기 수신국으로 송신하는 전송수단과,

상기 수신국에 있어서 상기 제2 제어정보에 기초하여 에러가 검출된 데이터 블록에 대한 제1 부정 응답 신호를, 상기 송신국으로부터 수신하는 수신수단과,

수신한 상기 제1 부정 응답 신호와, 상기 송신국으로부터 수신한 데이터 블록 중 상기 수신국으로 전송하지 않은 데이터 블록에 대한 제2 부정 응답 신호를 상기 송신국으로 송신하는 송신수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이국 장치.