KR101054971B1 - 체이스 결합 ｈａｒｑ 검출을 이용하는 멀티홉 시스템 - Google Patents

체이스 결합 ｈａｒｑ 검출을 이용하는 멀티홉 시스템 Download PDF

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Abstract

멀티홉 통신 시스템에서 사용하기 위한 다운링크 송신 방법으로서, 상기 시스템은 기지국(BS), 이동국(MS) 및 하나 이상의 중계국(RS)을 포함하고, 또한 상기 시스템은 기지국과 이동국 사이에서 연장하는 둘 이상의 상이한 통신 경로를 제공하며, 상기 기지국은 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 하나 이상의 상기 중계국을 경유하여 상기 이동국으로 정보를 간접적으로 송신하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 하나의 링크 또는 일련의 링크들을 따라 상기 이동국으로 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 방법은, 상기 기지국으로부터의 특정 정보를 상기 제1 및 제2 통신 경로를 따라 송신하는 단계, 상기 이동국에서 상기 제1 및 제2 통신 경로를 따라 송신된 것과 동일한 특정 정보를 체이스 결합하는 단계, 및 MS 측에서 체이스 결합 HARQ 검출을 수행하여 상기 동일한 경로를 통한 재송신이라기 보다 상이한 경로로부터의 두 송신을 결합하는 단계를 포함한다.
멀티홉 통신 시스템, 체이스 결합, HARQ, 중계, 다운링크 통신

Description

체이스 결합 ＨＡＲＱ 검출을 이용하는 멀티홉 시스템{MULTIHOP SYSTEM USING CHASE COMBINING HARQ DETECTION}
본 발명은 체이스 결합 HARQ 검출을 이용하는 멀티홉 시스템에 관한 것이다.
현재 패킷 기반 무선 시스템 및 그 외 통신 시스템에서 멀티홉 기술들의 이용에 상당한 관심이 존재하며, 이러한 기술들이 커버리지 범위의 확장과 시스템 용량(쓰루풋)의 증가의 양자 모두를 가능하게 할 것이라고 알려져 있다.
멀티홉 통신 시스템에서, 통신 신호는 소스 장치로부터 하나 이상의 중간 장치를 경유하여 통신 경로(C)를 따르는 통신 방향으로 목적지 장치에 송신된다. 도 2는, (3G 통신 시스템의 컨텍스트에서 "노드-B" NB로서 알려진) 기지국 BS, (중계국 RS로서 알려진) 중계 노드 RN, 및 (이동국 MS 또는 사용자 단말로서 알려진) 사용자 장비 UE를 포함하는 단일셀 2홉 (single-cell two-hop) 무선 통신 시스템을 도시한다. 신호가 기지국으로부터 중계 노드(RN)를 경유하여 목적지 사용자 장비(UE)로 다운링크(DL)로 통신되는 경우, 기지국은 소스 스테이션(S)을 포함하며 사용자 장비는 목적지 스테이션(D)을 포함한다. 통신 신호가 사용자 장비(UE)로부터 중계 노드를 경유하여 기지국으로 업링크(UL)에 송신되는 경우, 사용자 장비는 소스 스테이션을 포함하며 기지국은 목적지 스테이션을 포함한다. 중계 노드는 중간 장치(I)의 일례이며, 소스 장치로부터 데이터를 수신하도록 동작가능한 수신기 및 이 데이터 또는 이 데이터의 파생 데이터를 목적지 장치에 송신하도록 동작가능한 송신기를 포함한다.
단순한 아날로그 리피터(repeater) 또는 디지털 리피터는 음영 지점에서 커버리지를 개선 또는 제공하는 중계기로서 사용되어 왔다. 이들은 소스 스테이션과 상이한 송신 주파수 대역에서 동작하여 소스 송신과 리피터 송신 간의 간섭을 방지하거나, 소스 스테이션으로부터 송신이 없을 때에 동작할 수 있다.
도 3은 중계국의 다수의 응용예를 예시한다. 고정된 기반설비의 경우, 중계국에 의해 제공된 커버리지는 다른 객체의 음영 지역에 있을 수 있거나 아니면 기지국의 정상 범위 내에 존재함에도 불구하고 기지국으로부터 충분한 강도의 신호를 수신하지 못할 수 있는 이동국을 통신 네트워크에 액세스 가능하게 하는 인필("in-fill")일 수 있다.
"범위 확장(range extension)" 이 또한 도시되어 있으며, 이동국이 기지국의 정상 데이터 송신 범위를 벗어난 경우에는 중계국이 액세스 가능하게 한다. 도 3의 우측 상단에 도시된 인필의 일례는 그라운드 레벨 위, 그라운드 레벨, 또는 그운드 레벨 아래에 존재할 수 있는 빌딩 내 커버리지를 통과 가능하게 하는 노매딕(nomadic) 중계국을 설치하는 것이다.
다른 어플리케이션은 이벤트 동안 또는 비상/재난 동안 액세스를 제공하는 일시적 커버리지의 효과를 가져오는 노매딕 중계국이다. 도 3의 우측 하단에 도시된 최종 어플리케이션은 차량에 위치하는 중계기를 이용하여 네트워크에의 액세스 를 제공한다.
중계기는 또한 아래에서 설명되는 바와 같이 통신 시스템의 이득을 높이기 위해 향상된 송신 기술과 결합하여 이용될 수 있다.
무선 통신이 공간을 통해 이동할 때 이 라디오 통신의 산란 또는 흡수로 인한 전파 손실 또는 "경로 손실(pathloss)"의 발생은 신호 강도를 저하시키는 것으로 알려져 있다. 송신기와 수신기 사이에서 경로 손실에 영향을 미치는 요인들은 송신기 안테나 높이, 수신기 안테나 높이, 캐리어 주파수, 클러터 유형(도시, 시외, 지방), 그리고 높이, 밀도, 격리, 지역적 형태(언덕, 평지)와 같은 모폴로지의 디테일을 포함한다. 송신기와 수신기 사이의 경로 손실 L(dB)은 다음과 같이 모델링될 수 있다.
Figure 112008085800014-pct00001
여기서 d(미터)는 송신기-수신기 간의 이격 거리이며, b(db) 및 n은 경로 손실 파라미터이며, 절대 경로 손실은 l=10(L/10)으로 주어진다.
간접 링크를 통과하면서 겪는 절대 경로 손실의 합(SI + ID)은 직접 링크 (SD)를 통과하면서 겪는 경로 손실보다 적을 수 있다. 즉, 다음의 식이 가능하다.
Figure 112008085800014-pct00002
따라서, 단일 송신 링크를 두 개의 짧은 송신 세그먼트로 분할하면 경로 손 실 대 거리 간의 비선형 관계를 활용할 수 있다. 수학식 A를 이용한 경로 손실의 간단한 이론적인 분석으로부터, 신호를 소스 장치로부터 직접 목적지 장치에 송신하기보다는 신호를 소스 장치로부터 중간 장치(예컨대, 중계 노드)를 경유하여 목적지 장치에 송신하는 경우, 전체 경로 손실의 감소(및 그로 인한 신호 강도의 개선, 또는 이득과 그로 인한 데이터 처리율)가 성취될 수 있음을 인식할 수 있다. 만일 적절히 구현된다면, 멀티홉 통신 시스템은 무선 송신을 용이하게 해주는 송신기의 송신 전력의 감소를 허용하여, 간섭 레벨의 감소뿐만 아니라 전자기 방사에 대한 노출의 감소를 가져온다. 대안으로, 전체 경로 손실이 줄어든다면 신호를 전달하는데 필요한 전체 방사 송신 전력을 증가시키지 않고도 수신기에서 수신된 신호 품질을 개선하는데 활용될 수 있다.
멀티홉 시스템은 멀티캐리어 송신과 함께 사용하기에 적합하다. FDM(주파수 분할 다중), OFDM(직교 주파수 분할 다중) 또는 DMT(이산적 멀티-톤)과 같은 멀티캐리어 송신 시스템에서, 단일 데이터 스트림은 각 서브캐리어 신호가 자체 주파수 범위를 가지고 있는 N개의 병렬 서브캐리어로 변조된다. 이는, 전체 대역폭(즉, 주어진 시간 구간에서 송신될 데이터량)을 다수의 서브캐리어를 통해 분할함으로써 각 데이터 심볼의 지속기간(duration)을 증가시킨다. 각각의 서브캐리어는 낮은 정보 레이트를 갖기 때문에, 단일 캐리어 시스템과 비교하여 멀티캐리어 시스템은 채널에 유입되는 왜곡에 대해 내성이 강화되는 이득을 갖는다. 이것은 송신 레이트 및 각 서브캐리어의 대역폭이 채널의 코히어런스 대역폭보다 확실하게 작게 해줌으로써 가능하다. 그 결과, 단일 서브캐리어에서 겪는 채널 왜곡은 주파수 독립 적이며 따라서 간단한 위상 및 진폭 보정 인자에 의해 보정될 수 있다. 따라서, 시스템 대역폭이 채널의 코히어런스 대역폭을 초과하는 경우 멀티캐리어 수신기 내에서 채널 왜곡 보정 실체는 단일 캐리어 수신기 내 대응하는 실체보다 상당히 복잡도가 낮아질 수 있다.
직교 주파수 분할 다중화(OFDM)는 FDM에 기반한 변조 기법이다. OFDM 시스템은 서브캐리어들의 스펙트럼이 상호 독립적이라는 사실 때문에 서브캐리어들의 스펙트럼이 간섭없이 중첩될 수 있도록 수학적인 의미에서 직교하는 다수의 서브캐리어 주파수를 이용한다. OFDM 시스템의 직교성은 보호 대역 주파수를 필요로 하지 않으며 이에 따라 시스템의 스펙트럼 효율을 증가시킨다. OFDM은 많은 무선 시스템에 제안되고 채택되었다. OFDM은 현재 비대칭 디지털 가입자 라인(ADSL) 접속, (IEEE 802.11a/g 표준에 기반한 WiFi 장치와 같은) 몇몇 무선 LAN 응용예 및 (IEEE 802.16 표준에 기반한) WiMAX와 같은 무선 MAN 응용예에 사용된다. OFDM은 흔히 채널 코딩, 에러 정정 기법과 함께 사용되어, 부호화된 직교 FDM 또는 COFDM을 생성한다. COFDM은 채널 왜곡의 변동이 주파수 영역에서는 서브캐리어에서 그리고 시간 영역에서는 심볼에서 모두 나타날 수 있는 다중경로 환경에서 ODFM 기반 시스템의 성능을 향상시키기 위해 디지털 통신 시스템에서 현재 널리 사용된다. 이 시스템은 DVB 및 DAB와 같은 비디오 및 오디오 방송에서 뿐만아니라 임의의 형태의 컴퓨터 네트워킹 기술에서 그 용도를 발견하였다.
OFDM 시스템에서, N개의 변조된 병렬 데이터 소스 신호의 블럭은 역이산 또는 고속 푸리에 변환 알고리즘(IDFT/IFFT)을 이용함으로써 N개의 직교 병렬 서브캐 리어에 맵핑되어 송신기에서 시간 영역에서 "OFDM 심볼"로 알려진 신호를 형성한다. 따라서, "OFDM 심볼"은 모든 N개의 서브캐리어 신호의 복합 신호이다. OFDM 심볼은 다음과 같이 수학적으로 표현될 수 있다.
Figure 112008085800014-pct00003
상기 수학식에서 Δf는 서브캐리어 간격(sub-carrier separation)으로 단위는 Hz이고, Ts = 1/Δf 는 심볼 시간 간격(symbol time interval)으로 단위는 초이며, cn은 변조된 소스 신호이다. 각 소스 신호가 변조된 수학식 1에서의 서브캐리어 벡터 c∈Cn, c = (c0, c1..cN-1)는 유한 콘스텔레이션(finite constellation)으로부터 N개의 콘스텔레이션 심볼의 벡터이다. 수신기에서, 수신된 시간 영역 신호는 이산 푸리에 변환(DFT) 또는 고속 푸리에 변환(FFT) 알고리즘을 적용하여 다시 주파수 영역으로 변환된다.
OFDMA(직교 주파수 분할 다중 접속)는 OFDM의 다중 접속 변형이다. 이는 서브캐리어들의 서브세트를 개개 사용자에게 할당함으로써 동작한다. 이는 여러 사용자들로부터 동시적인 송신을 허용하여 보다 양호한 스펙트럼 효율을 가져다 준다. 그러나, 양방향 통신, 즉, 업링크와 다운링크 방향에서 간섭없이 양방향 통신을 이루고자 하는 문제가 여전히 존재한다.
두 노드들 간에 양방향 통신을 가능하게 하기 위하여, 장치가 동일한 자원 매체를 통해 동시에 송신하고 수신할 수 없다는 물리적 제한을 극복하고자 두(포워드 또는 다운로드 및 리버스 또는 업링크) 통신 링크를 이중화하기 위한 잘 알려진 두 가지 상이한 접근법이 존재한다. 첫 번째는, 주파수 분할 이중화 방식(FDD)으로서 송신 매체를 두개의 별개의 대역, 즉 하나는 포워드 링크 통신용이고 다른 하나는 리버스 링크 통신용으로 분할함으로써 두 링크를 동시에 동작하되 상이한 주파수 대역에서 동작하는 것을 포함한다. 두 번째는, 시분할 이중화 방식(TDD)으로서, 두 링크를 동일 주파수 대역에서 동작시키되, 매체로의 액세스를 시간적으로 세부분할하여 포워드 링크 또는 리버스 링크만이 어느 한 시점에서 그 매체를 이용하게 하는 것을 포함한다. 두 접근법(TDD & FDD)은 이들의 상대적인 장점을 가지며 양자 모두 단일 홉 유선 및 무선 통신 시스템의 기술로서 사용된다. 예를 들어, IEEE 802.16 표준은 FDD 와 TDD 모드를 둘 다 포함하고 있다. IEEE 표준 802.16-2004 "Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" 및 그의 업데이트인 IEEE 표준 802.16-2005는 본 명세서에서 그 전체 내용이 참조문헌으로 인용된다.
예를 들어, 도 4는 IEEE 802.16 표준의 OFDMA 물리 계층 모드에서 사용된 단일 홉 TDD 프레임 구조 (WiMAX)를 예시한다.
각 프레임은 DL 및 UL 서브프레임으로 분할되며, 각 서브프레임은 이산적 송신 구간이다. 서브프레임들은 송신/수신(Transmit/Receive) 및 수신/송신 전환 보호 구간(Receive/Transmit Transition Guard interval)(TTG 및 RTG)로 각기 분리된다. 각 DL 서브프레임은 프리앰블에서 시작하고, 이어서 프레임 제어 헤더(Frame Control Header: FCH), DL-MAP, 및 UL-MAP이 뒤따른다.
FCH는 버스트 프로파일과 DL-MAP의 길이를 명기하는 DL 프레임 프리픽스(DL Frame Prefix: DLFP)를 포함한다. DLFP는 각 프레임의 처음에 송신된 데이터 구조이며 현재 프레임에 관한 정보를 포함하며, FCH에 맵핑된다.
동시적인 DL 할당은 브로드캐스트, 멀티캐스트 및 유니캐스트될 수 있으며 서빙 BS 라기보다는 또 다른 BS를 위한 할당을 또한 포함할 수 있다. 동시적인 UL은 데이터 할당일 수 있으며 레인징 또는 대역폭 요청일 수 있다.
본 발명은 독립항들에서 규정되며, 이들 독립항에는 본 발명이 언급될 것이다. 유리한 실시예는 종속항들에서 설명된다.
전통적인 단일 홉 시스템(예컨대, 802.16-2004 및 802.16e-2005)에서, HARQ는 업링크와 다운링크에서 모두 지원될 수 있다. HARQ(하이브리드 자동 반복 요청(Hybrid Automatic Repeat Request))은 에러가 검출될 때 자동 재송신을 요청하는 에러 제어의 방법이다. HARQ는 에러를 찾기 위해 검사되는 에러 정정 코드를 사용한다. 만일 코드에서 에러가 발견되면, 재송신이 요청된다.
실제로, 부정확하게 수신된 데이터는 통상 수신기에서 저장되며 재송신된 데이터는 원래 데이터와 함께 결합(체이스 결합(chase combining))된다. 중복분 추가(incremental redundancy)로서 알려진 체이스 결합의 개발에 있어서, 초기 송신과 어떤 재송신은 상이하게 부호화된다.
본 발명자들은 공지의 체이스 결합 HARQ 검출 절차를 MS 측에서 사용하는 것이 가능하되, MS가 BS로부터 직접 송신을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 그 송신의 중계된 버전을 수신할 수 있고 또는 다중의 중계된 신호를 수신할 수 있는 중계 가능화 네트워크(relaying enabled networks)의 경우에 이것을 적응시킬 수 있다는 놀라운 체득을 경험하게 되었다. 따라서 하나의 송신이 다른 송신의 재송신이라기 보다는 상이한 경로로부터 온 두 송신이 결합된다는 것이다.
이러한 상황은 직접 링크가 품질면에서 BS와 직접 통신을 지원하기에 충분하지 않을 때, 또는 BS로부터 과도한 송신 전력이 요구되었을 경우에 일어날 수 있다. 그 결과, 통신의 주 경로는 RS를 경유한다. 그러나, MS가 그래도 여전히 BS로부터 송신을 검출할 수 있는 것이 가능하다.
또한, MS 다운링크가 하나의 RS 또는 BS에 의해 신뢰성 있게 지원될 수 없는 경우가 존재할 수 있어서 시스템은 하나 이상의 RS를 통해 HARQ 송신을 중계함으로써 MS와의 통신을 도모하게 하려고 시도한다.
본 발명의 바람직한 특징은 단지 예시를 통하여 첨부도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1a는 중계 가능 네트워크에서 MS HARQ형 동작의 기본적인 절차를 도시한다.
도 1b는 상기 절차를 이용하는데 적합한 네트워크 구성을 도시한다.
도 1c는 상기 절차를 이용하는데 적합한 대안의 구성을 도시한다.
도 2는 단일셀 2홉 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 3은 중계국의 응용예를 도시한다.
도 4는 IEEE 802.16 표준의 OFDMA 물리 계층 모드에서 사용된 단일 홉 TDD 프레임 구조를 도시한다.
변형된 "HARQ" 동작
BS에 제어가 집중화된 투명 중계 시스템(transparent relaying system)에서, BS는 MS에게 잠재적으로 수신될 것으로 예정된 각종 버전의(예컨대, 직접 송신된 또는 중계된) 정보들을 수신할 것으로 예측할 수 있을 때를 알려줄 것이다. 따라서, MS는 이러한 정보를 활용할 것이며 변형된 HARQ 절차를 이용할 때 (도 1a에 도시된 바와 같은) 다음의 동작을 수행할 것으로 가정한다.
a. 수신될 것으로 예정된 HARQ 패킷의 각종 송신들을 수신할 것으로 예상할 수 있는 때를 알리는 정보를 BS로부터 수신한다.
b. BS로부터 초기 송신을 검출하며 수신된 HARQ 인코드된 패킷(또는 IEEE 802.16 시스템의 경우에는 서브패킷)을 디코딩하지 않고 소프트 버퍼 내에 저장한다.
c. RS(들)로부터 중계된 송신(들)을 검출하고 수신된 중계된 HARQ 인코드된 패킷(또는 IEEE 802.16 시스템의 경우에는 서브패킷)을 소프트 버퍼에 추가한다.
d. 버퍼 내 데이터의 순환중복검사(cyclic redundancy check: CRC) 시퀀스를 검사하고 CRC가 OK이면 상기 데이터를 디코드한다.
e. CRC 검사 후 단일 홉 시스템의 경우에 수행한 표준 절차를 추종한다 (즉, BS에게 긍정(ACK) 또는 부정(NACK) 확인 메시지의 신호를 전달한다. 만일 NACK 이면 소프트 버퍼의 내용을 계속 유지한다.)
직접 송신의 신뢰성이 낮을 가능성이 있기 때문에, 스테이지 1 이후에는 CRC 체크 및 데이터 디코딩이 제안되지 않으며, 따라서 (직접 송신이 성공적이던 아니던 도달할) 중계된 신호를 대기한 다음 디코딩을 수행하는 것이 바람직하다. 그 결과 본 발명의 실시예에서 제안된 메커니즘을 이용함으로써 아무런 추가적인 디코딩 복잡도가 발생하지 않는다.
또한, BS가 하나 보다 많은 RS로 하여금 한 프레임 내에서 송신을 중계하기를 요청하는 경우에 이 메커니즘을 확장하는 것도 가능하다. 이 경우, MS는 한 프레임 내에서 수신될 수 있는 상이한 버전의 HARQ 패킷 모두를 결합한 다음 디코딩을 시도한다.
바람직하게는, 다운링크 송신 전용의 이산적인 주기인 한 프레임(또는 보다 정확하게는 IEEE 802.16 시스템의 경우에는 하나의 다운링크 서브프레임) 내에서 상이한 버전들이 모두 수신된다. 멀티홉 시스템에서 어떻게 적어도 두 홉을 통해 송신이 단일 서브프레임에서 실행될 수 있는지를 보여주기 위하여, 독자는 GB 0616477.6, GB 0616481.8 및 GB 0616479.2 를 참조하며, 이들 특허는 모두 참조문헌으로 인용되며 이들 특허의 사본은 본 명세서와 함께 제출된다.
DL 데이터와 유사한 방식으로, ACK/NACK (즉, UL에서 HARQ를 사용할 때) 및 BS로부터 (직접 및 하나 이상의 RS를 통해 중계된) 다른 메시지는 MS에서 체이스 결합될 수 있으며, 잠재적으로는 ACK/NACK 및 다른 시그널링 검출 신뢰성을 향상시 키게 된다.
도 1b 및 도 1c는 본 발명의 실시예에서 사용된 네트워크(또는 시스템) 구성의 형태를 도시한다. 도 1b에서, 정보는 기지국으로부터 직접 이동국으로 직접 송신되며, 동일한 다운링크 서브프레임에서, 정보는 기지국으로부터 중계국을 경유하여 이동국으로 간접적으로 송신된다. 기지국으로부터 중계국으로의 초기(제1 홉) 송신과 기지국으로부터 이동국으로의 직접 송신은 서브프레임 포맷 및/또는 송신된 정보의 유형에 따라 동시적으로 또는 상이한 시간 때 이루어질 수 있다. 중계국의 전환 이후 제1 홉 송신에 뒤이어 (중계국으로부터 이동국으로의) 제2 홉 송신이 이루어진다. 만일 네트워크가 단일 서브프레임에서 다중 홉 송신을 지원하지 않으면, 제2 홉 송신과 추후의 홉은 후속 다운링크 서브프레임(들)에서 이루어질 수 있다. 도시된 국들은 기지국, 중계국 및 이동국으로서 도시된다. 그러나, 도시된 특정 링크는 이동국 및 기지국으로서 도시된 노드들 중 어느 노드 또는 이들 노드 모두 중계국이 될 수 있도록 또 다른 링크들을 연결하는 보다 긴 통신 경로의 일부일 수 있다.
도 1c는 동일한 송신이 결합되는 대안의 두 경로가 모두 중계 경로인 네트워크 구성을 도시한다. 이 네트워크 구성은 도 1b와 관련하여 설명된 네트워크 구성에도 유사하게 고려될 수 있다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 특정한 송신 타이밍 요소가 수반됨을 인식할 것이다.
예시된 두 네트워크 구성은 두 통신 경로를 도시한다. 또한 셋 또는 그 이상의 별개의 경로들로부터의 송신들이 결합되는 것도 가능하다.
대안의 경로들로부터 정보의 결합은 만일 에러가 검출되면 HARQ에 따라 재송신으로 보완될 수 있음을 알아야 한다. 재송신은 하나 이상의 통신 경로를 따라 이루어질 수 있으며 이전에 결합된 정보와 재결합된다.
정보가 (상이한 경로 및/또는 재송신으로부터) 결합될 때마다, 중복분 증가를 제공하기 위하여 정보는 (정상적인 체이스 결합에 따라서) 동일한 인코딩 버전을 이용하거나 상이한 인코딩 버전을 이용하여 인코드될 수 있다. 독자에게는 예시적인 구현을 위해 IEEE 표준 802.16에 제시된 방법을 이용할 것을 참조된다.
효과
본 발명의 실시예의 몇가지 효과를 요약하면 다음과 같다.
HARQ를 지원하는 중계 인식 MS에 채택될 수 있는 간단한 메커니즘을 제공함으로써, 직접 및 중계된 신호 (또는 두 중계된 신호)가 (멀티홉 다이버시티를 활용하는) 동일한 프레임 내에서 검출될 수 있는 경우에 HARQ 패킷 수신의 신뢰성이 향상된다.
결과로서 MS/SS 범위가 증가될 수 있고 또는 그렇지 않으면 신뢰할 수 없는 다운링크 접속이 지원될 수 있다.
신뢰성 없는 링크의 경우에 BS가 성공적인 검출을 성취하게 해주어야 하는 재송신의 횟수가 줄어든다.
본 발명의 실시예는 하드웨어로, 또는 하나 이상의 프로세서에서 실행하는 소프트웨어 모듈로서, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 즉, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 마이크로프로세서 또는 디지털 신호 프로세서(DSP)가 본 발명을 구체화하는 송신기의 일부 또는 모든 기능을 실제로 구현하는데 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명은 또한 하나 이상의 장치 또는 본 명세서에 기술된 방법 중 어떤 방법의 일부 또는 모두를 실행하기 위한 장치 프로그램(예컨대, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품)으로서 구체화될 수 있다. 본 발명을 구체화하는 그러한 프로그램은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있고, 또는 예를 들어, 하나 이상의 신호 형태로 되어 있을 수 있다. 그러한 신호는 인터넷 웹사이트로부터 다운로드가능한 데이터 신호일 수 있고, 또는 캐리어 신호로 또는 어떤 다른 형태로 제공될 수 있다.

Claims (32)

  1. 멀티-홉 통신 시스템에서 사용하기 위한 다운링크 송신 방법으로서,
    상기 멀티-홉 통신 시스템은 소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치를 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 연장하는 둘 이상의 상이한 다운링크 통신 경로를 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 간접적으로 송신하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 하나의 링크 또는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는, 경로를 따라 이전의(previous) 장치로부터 정보를 수신하고 경로를 따라 후속 장치로 상기 수신된 정보를 송신하도록 동작가능하며,
    상기 방법은,
    상기 소스 장치로부터 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하는 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 특정 정보를 송신하는 단계;
    상기 소스 장치로부터 상기 제2 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 동일한 상기 특정 정보를 송신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하는 단계
    를 포함하고,
    상기 특정 정보의 송신 전에, 상기 특정 정보가 상기 통신 경로들을 따라 송신되는 때를 나타내는 타이밍 정보를 상기 목적지 장치에 송신하는 다운링크 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 통신 경로는 직접 통신 경로이며, 동일한 상기 특정 정보는 상기 소스 장치로부터 상기 제2 경로를 따라 상기 목적지 장치에 직접적으로 송신되거나, 또는 상기 제2 통신 경로는 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하는 간접 통신 경로이며, 동일한 상기 특정 정보는 상기 소스 장치로부터 상기 제2 경로를 따라 상기 중간 장치들의 각각을 경유하여 상기 목적지 장치에 송신되는 다운링크 송신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 제3 통신 경로를 더 제공하며, 상기 소스 장치는 동일한 상기 특정 정보를, 상기 중간 장치들 중 하나 이상을 경유하는 상기 제3 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 간접적으로 송신하도록 동작가능하며,
    상기 방법은,
    동일한 상기 특정 정보를, 상기 소스 장치로부터 상기 중간 장치들의 각각을 경유하는 상기 제3 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 송신하는 단계;
    상기 제1 통신 경로, 상기 제2 통신 경로, 및 상기 제3 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하는 단계; 및
    상기 제1 통신 경로, 상기 제2 통신 경로, 및 상기 제3 통신 경로로부터의 상기 결합된 정보에 대해 에러를 체크하는 단계
    를 더 포함하는 다운링크 송신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    동일한 상기 특정 정보는, 상기 통신 경로들 중 경우에 따라 두 가지 경로 또는 모든 경로를 따라, 업링크 송신만을 위한 이산적인 주기(discrete time period)에 선행하는, 다운링크 송신만을 위한 이산적인 주기 동안에 상기 목적지 장치에 송신되며, 다운링크 송신에 대한 이산적인 주기 및 업링크 송신에 대한 이산적인 주기는, 바람직하게는 각각 시분할-듀플렉스 통신 시스템의 다운링크 서브-프레임 및 업링크 서브-프레임인 다운링크 송신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    디코딩은 상기 결합하는 단계 후까지 지연되는 다운링크 송신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로로부터의 상기 결합된 정보에 대해 에러를 체크하는 단계를 더 포함하며, 바람직하게는, 에러가 발견되는 경우에는 에러 표시를 송신하는 단계, 및 에러가 발견되지 않는 경우에는 포지티브(positive) 표시를 송신하는 단계를 더 포함하는 다운링크 송신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 에러 표시는 상기 특정 정보의 재송신 요청을 포함하며,
    상기 방법은 바람직하게는, 에러 표시가 송신되는 경우에, 상기 특정 정보를 상기 통신 경로들 중 하나 이상의 경로를 따라 재송신하는 단계 및 상기 재송신된 특정 정보를 이전에 결합된 정보와 결합하는 단계를 더 포함하는 다운링크 송신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 특정 정보가 송신되기 전에, 상기 특정 정보가 인코딩되는 다운링크 송신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 특정 정보는 각각의 상기 통신 경로에 대해 동일한 인코딩 버전 또는 각각의 상기 통신 경로에 대해 서로 다른 인코딩 버전으로 인코딩되는 다운링크 송신 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 특정 정보에 에러 검출 시퀀스를 송신 전에 추가하는 단계, 및 상기 목적지 장치에서 상기 에러 검출 시퀀스를 이용하여 상기 결합된 정보에 대해 에러를 체크하는 단계를 더 포함하며, 상기 에러 검출 시퀀스는 바람직하게는 CRC인 다운링크 송신 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    에러가 검출되지 않는 경우, 상기 인코딩된 정보를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 다운링크 송신 방법.
  12. 제8항, 제9항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인코딩은 HARQ 패킷 인코딩이며, 상기 통신 경로들 중 경우에 따라 두 가지 경로 또는 모든 경로를 따른 동일한 정보의 송신들이 HARQ에 따른 송신 및 재송신(들)으로서 취급되는 다운링크 송신 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 OFDM 또는 OFDMA 시스템인 다운링크 송신 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 소스 장치는 기지국 또는 중계국이며,
    상기 목적지 장치는 사용자 단말 또는 중계국이며,
    상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 중계국인 다운링크 송신 방법.
  15. 멀티홉 무선 통신 시스템으로서,
    소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치 - 상기 시스템은 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 연장하는 둘 이상의 상이한 다운링크 통신 경로를 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 간접적으로 송신하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 하나의 링크 또는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는, 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 경로를 따라 후속 장치로 상기 수신된 정보를 송신하도록 동작가능함 - ;
    상기 소스 장치로부터 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하는 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 특정 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 소스 장치로부터 상기 제2 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 동일한 상기 특정 정보를 송신하도록 동작가능한 송신 수단; 및
    상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하도록 동작가능한 결합 수단
    을 포함하고,
    상기 송신 수단은, 상기 특정 정보의 송신 전에, 상기 특정 정보가 상기 통신 경로들을 따라 송신되는 때를 나타내는 타이밍 정보를 상기 목적지 장치에 송신하도록 더 동작가능한 멀티홉 무선 통신 시스템.
  16. 멀티홉 통신 시스템의 목적지 장치에서 수신 신뢰성을 개선하기 위한 방법으로서,
    상기 시스템은 소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치를 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 연장하는 둘 이상의 상이한 다운링크 통신 경로를 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 간접적으로 송신하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 하나의 링크 또는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는, 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 경로를 따라 후속 장치로 상기 수신된 정보를 송신하도록 동작가능하며,
    상기 방법은,
    특정 정보가 상기 통신 경로들을 따라 그리고 후속하여 송신되는 때를 나타내는 타이밍 정보를 수신하는 단계;
    상기 소스 장치로부터 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하는 상기 제1 통신 경로를 따라 송신된 상기 특정 정보를 수신하는 단계;
    상기 소스 장치로부터 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 결합하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 멀티홉 통신 시스템의 목적지 장치로서 - 상기 시스템은 소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치를 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 연장하는 둘 이상의 상이한 다운링크 통신 경로를 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 간접적으로 송신하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 하나의 링크 또는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는, 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 경로를 따라 후속 장치로 상기 수신된 정보를 송신하도록 동작가능함 - ,
    상기 소스 장치로부터 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하는 상기 제1 통신 경로를 따라 송신되는 특정 정보를 수신하고, 상기 소스 장치로부터 상기 제2 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 송신되는 동일한 상기 특정 정보를 수신하도록 동작가능한 수신 수단; 및
    상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하도록 동작가능한 결합 수단
    을 포함하고,
    상기 수신 수단은 또한, 상기 특정 정보의 수신 전에, 상기 특정 정보가 상기 통신 경로들을 따라 송신되는 때를 나타내는 타이밍 정보를 상기 소스 장치로부터 수신하도록 동작가능한 목적지 장치.
  18. 멀티홉 무선 통신 시스템의 컴퓨팅 디바이스들에서 실행되는 경우에, 상기 시스템으로 하여금 다운링크 송신 방법을 수행하게 하는 한 벌의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 시스템은 소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치를 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 연장하는 둘 이상의 상이한 통신 경로를 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 간접적으로 송신하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 하나의 링크 또는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는, 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 경로를 따라 후속 장치로 상기 수신된 정보를 송신하도록 동작가능하며,
    상기 방법은,
    상기 소스 장치로부터 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하는 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 특정 정보를 송신하는 단계;
    상기 소스 장치로부터 상기 제2 통신 경로를 따라 상기 목적지 장치에 동일한 상기 특정 정보를 송신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하는 단계
    를 포함하고,
    상기 특정 정보의 송신 전에, 상기 특정 정보가 상기 통신 경로들을 따라 송신되는 때를 나타내는 타이밍 정보를 상기 목적지 장치에 송신하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  19. 통신 시스템 내의 목적지 장치의 컴퓨팅 디바이스에서 실행되는 경우에, 상기 목적지 장치로 하여금 수신 신뢰성을 개선하기 위한 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 시스템은 소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치를 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 연장하는 둘 이상의 상이한 다운링크 통신 경로를 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 간접적으로 송신하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 하나의 링크 또는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치에 정보를 송신하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는, 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 경로를 따라 후속 장치로 상기 수신된 정보를 송신하도록 동작가능하며,
    상기 방법은,
    특정 정보가 그러한 통신 경로들을 따라 그리고 후속하여 송신되는 때를 나타내는 타이밍 정보를 수신하는 단계;
    상기 소스 장치로부터 하나 이상의 상기 중간 장치를 경유하는 상기 제1 통신 경로를 따라 송신된 상기 특정 정보를 수신하는 단계;
    상기 소스 장치로부터 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 따라 송신된 동일한 상기 특정 정보를 결합하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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