KR101209325B1 - Apparatus and method for transmitting and receiving signal in a wireless communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국들과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 관한 것이다. 이에 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면, 상기 제 1 기지국을 통해 상기 제 2 기지국으로 신호 송신을 요청하고, 상기 신호 송신 요청에 응답하여 상기 제 1 기지국을 통해 상기 제 2 기지국으로부터 신호 송신이 가능함을 통보받고, 상기 제 2 기지국으로부터 신호 송신이 가능하다고 통보되면, 상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국으로부터 각각 신호를 수신한다.The present invention relates to a method for transmitting and receiving signals in a wireless communication system including at least two base stations and terminals capable of communicating with the base stations. In response to detecting a second base station having a signal strength corresponding to the first base station communicating with the terminal, requesting a signal transmission to the second base station through the first base station, and in response to the signal transmission request When the base station is notified that the signal can be transmitted from the second base station, and the signal is transmitted from the second base station, the signal is received from the first base station and the second base station, respectively.
신호 송수신, 매크로 멀티플렉싱, 단말기, 서빙 기지국, 인접 기지국 Signal transmission and reception, macro multiplexing, terminals, serving base stations, neighbor base stations
Description
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면1 schematically illustrates a general wireless communication system.
도 2는 일반적인 무선 통신 시스템에서 고속 셀 위치 선택 기법을 개략적으로 도시한 도면2 is a schematic diagram illustrating a fast cell location selection scheme in a typical wireless communication system.
도 3은 일반적인 무선 통신 시스템에서 소프트 핸드오버 기법을 개략적으로 도시한 도면3 is a diagram schematically illustrating a soft handover scheme in a general wireless communication system.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면4 is a diagram schematically illustrating a structure of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 동작에 따른 신호 흐름도5 is a signal flowchart according to a signal transmission and reception operation in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국과 단말기의 동작을 개략적으로 도시한 도면6 is a diagram schematically illustrating operations of a base station and a terminal of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 접합 검출기의 구조를 개략적으로 도시한 도면7 schematically illustrates the structure of a junction detector according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면8 is a diagram schematically illustrating a structure of a base station controller and base stations of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면9 is a diagram schematically illustrating a structure of a base station controller and base stations of a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서 특히, 무선 통신 시스템에서 셀 경계 지역의 신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a communication system, and more particularly, to an apparatus and method for transmitting and receiving a signal at a cell boundary area in a wireless communication system.
일반적인 무선 통신 시스템은 서비스 영역 즉, 셀(cell)을 관장하며, 다수의 단말기(MS: Mobile Station)들에게 서비스를 제공하는 다수의 기지국(BS: Base Station)들과, 상기 기지국들과 통신하는 다수의 단말기들로 구성된다.A general wireless communication system manages a service area, a cell, and communicates with a plurality of base stations (BSs) providing services to a plurality of mobile stations (MSs) and the base stations. It consists of multiple terminals.
이때 상기 셀 경계 지역에 위치한 단말기는 현재 단말기와 통신하는 서빙 기지국(Serving BS)으로부터 수신 신호의 세기가 셀 중앙의 단말기들 보다 미약하며, 인접 기지국(neighbor BS)들의 신호로 인한 간섭 성분의 증가로 인해서 신호 수신 성능이 저하된다. 특히, 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)가 1인 무선 통신 시스템은 인접 기지국들의 간섭 신호로 인한 영향은 매우 크다. 이와 같은 무선 통신 시스템의 구조가 하기의 도면에 나타나있다.At this time, the terminal located in the cell boundary area has a weaker signal strength than the terminal in the center of the cell from the serving BS communicating with the current terminal, This reduces signal reception performance. In particular, in a wireless communication system having a frequency reuse factor of 1, the influence of interference signals of neighboring base stations is very large. The structure of such a wireless communication system is shown in the following figure.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a diagram schematically illustrating a structure of a general wireless communication system.
상기 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 다수의 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 셀(100)을 관장하는 제 1 기지국(110)과, 셀(150)을 관 장하는 제 2 기지국(160)과, 단말기(130)를 포함한다. 이때 제 1 기지국(110)은 단말기(130)의 서빙 기지국으로 단말기(130)와 통신한다. Referring to FIG. 1, a wireless communication system has a plurality of cell structures, that is, a cell having a
한편, 단말기(130)는 셀(100) 경계 지역에 위치하고 있으며, 이때 단말기(130)는 미약한 제 1 기지국(110) 송신 신호를 수신하게 된다. 더욱이 상기 셀 경계 영역은 인접 기지국 즉, 제 2 기지국(160)의 간섭 신호의 영향이 있음으로 인해 단말기의 신호 수신 성능이 저하된다. 이와 같은 셀 경계 지역에서의 성능 개선을 위한 고속 셀 위치 선택(FCSS: Fast Cell Site Selection) 기법 또는 소프트 핸드오버(soft handover) 기법 등이 제안되었다. 이에 상기 고속 셀 위치 선택 기법과 소프트 핸드오버 기법을 하기에 도면을 참조하여 살펴보기로 한다. Meanwhile, the
도 2는 일반적인 무선 통신 시스템에서 고속 셀 위치 선택 기법을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a fast cell location selection technique in a general wireless communication system.
상기 도 2를 참조하면, 가로축은 시간(time)을 나타내며, 세로축은 각 셀, 즉 기지국의 수신 신호 세기를 나타낸다. 이에 각 기지국 즉, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 수신 신호가 도시되어 있다. Referring to FIG. 2, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents received signal strength of each cell, that is, a base station. The reception signal of each base station, that is, the first base station and the second base station is shown.
상기 고속 셀 위치 선택 기법은 하나의 셀 즉, 하나의 서빙 기지국과 통신하는 것을 전제로 하며, 이에 단말기는 수신 신호 세기가 큰 기지국을 선택하고 상기 기지국의 신호를 수신한다. 여기서 각 기지국들로부터 수신하는 신호는 동일한 신호이며, 따라서 수신 신호 세기가 큰 기지국을 선택하여 신호를 수신하여 신호를 복원하는 것이 가능하다. 이에 상기 단말기의 신호를 수신하는 셀 즉, 기지국 선택에 따라서 단말기의 신호 수신 성능이 향상된다.The fast cell location selection scheme assumes communication with one cell, that is, one serving base station, so that the terminal selects a base station having a large received signal strength and receives a signal from the base station. In this case, the signals received from the respective base stations are the same signal, and thus, it is possible to select a base station having a large received signal strength and receive the signal to restore the signal. Accordingly, the signal reception performance of the terminal is improved according to the cell receiving the signal of the terminal, that is, the base station.
이에 상기 단말기는 제 1 기지국의 신호 세기가 큰 경우에는 제 1 기지국의 신호를 수신하고, 제 2 기지국의 신호 세기가 큰 경우에는 제 2 기지국의 신호를 수신한다. 신호 세기에 따라 신호 세기가 큰 셀 즉, 기지국의 신호를 수신하는 것이 도면에 도시되어 있다. Accordingly, the terminal receives a signal of the first base station when the signal strength of the first base station is large, and receives a signal of the second base station when the signal strength of the second base station is large. Receiving a signal of a cell having a large signal strength, that is, a base station according to the signal strength, is shown in the figure.
도 3은 일반적인 무선 통신 시스템에서 소프트 핸드오버 기법을 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a diagram schematically illustrating a soft handover scheme in a general wireless communication system.
상기 도 3을 참조하면, 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 각 셀, 즉 기지국의 수신 신호 세기를 나타낸다. 그리고 각 기지국 즉, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 수신 신호가 도시되어 있다. Referring to FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents received signal strength of each cell, that is, a base station. And the received signal of each base station, that is, the first base station and the second base station is shown.
상기 소프트 핸드오버 기법은 각 기지국으로부터 수신한 신호를 소프트 컴바이닝(soft combining)한다. 여기서도 상기 고속 셀 위치 선택 기법에서와 같이 각 기지국으로부터 수신하는 신호는 동일한 신호이다. 그리고 상기 소프트 컴바이닝 기법은 상기 기지국들의 신호를 결합함으로서 신호 수신 성능을 향상시키는 기법이다.The soft handover scheme soft combines the signals received from each base station. Here, as in the fast cell location selection scheme, the signals received from each base station are the same. The soft combining technique improves signal reception performance by combining signals of the base stations.
이에 단말기가 소프트 컴바이닝을 수행하며, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 수신 신호를 소프트 컴바이닝 한 신호가 도면에 도시되어 있다. 여기서는 신호 수신 성능을 향상시키기 위한 고속 셀 위치 선택 기법과 소프트 컴바이닝 기법을 일예로 하여 설명하였다. 하지만 상기한 기법들을 사용하여 신호를 복원하는 경우, 수신 신호를 검출에 있어서는 보다 정확한 수신신호의 검출을 수행하는 것이 가능하였다. 그러나 기지국들로부터 동일한 신호를 전송해야 함으로 인해서 기지국들의 채널 자원 사용에 있어서는 낭비가 발생한다는 문제점이 있었다. 더욱이 동일한 데이터를 다수의 기지국들로부터 수신하고 이를 사용하여 신호를 수신하는 방식을 사용하면 데이터 전송 효율을 저하를 가져오게 되며 이는 전체 시스템 성능을 저하하도록 한다는 문제점이 있었다.The terminal performs soft combining, and a signal obtained by soft combining the received signals of the first base station and the second base station is shown in the figure. Herein, a high-speed cell position selection technique and a soft combining technique are described as examples to improve signal reception performance. However, when recovering a signal using the above techniques, it was possible to perform a more accurate detection of the received signal in detecting the received signal. However, there is a problem that waste occurs in the use of channel resources of the base stations because the same signal must be transmitted from the base stations. In addition, the use of a method of receiving the same data from a plurality of base stations and using the same to receive a signal has a problem in that data transmission efficiency is lowered, which causes a decrease in overall system performance.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 두개 이상의 기지국들과 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving signals with two or more base stations in a wireless communication system.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 셀 경계 지역의 기지국들과 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving signals with base stations in a cell boundary region in a wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 기지국들의 채널 자원을 효율적으로 사용하는 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving signals that efficiently use channel resources of base stations.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 효율을 향상시키는 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a signal transmission and reception apparatus and method for improving data transmission efficiency in a wireless communication system.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과 통신 가능한 단말기에서의 신호 송수신 방법에 있어서, 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면, 상기 제 1 기지국을 통해 상기 제 2 기지국으로 신호 송신을 요청하는 과정과, 상기 신호 송신 요청에 응답하여 상기 제 1 기지국을 통해 상기 제 2 기지국으로부터 신호 송신이 가능함을 통보받는 과정과, 상기 제 2 기지국으로부터 신호 송신이 가능하다고 통보되면, 상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국으로부터 각각 신호를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a method for transmitting and receiving a signal in a terminal capable of communicating with at least two base stations includes: detecting a second base station having a signal strength corresponding to a first base station communicating with the terminal; And requesting signal transmission to the second base station through the first base station, receiving a signal from the second base station via the first base station in response to the signal transmission request, and And when notified that signal transmission is possible from the second base station, receiving a signal from the first base station and the second base station, respectively.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국들과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 신호 송수신 방법에 있어서, 단말기가 인접 기지국들의 신호 세기를 측정하는 과정과, 상기 측정 결과 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면, 상기 제 1 기지국으로 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 신호 송신 요청 메시지에 응답하여 상기 제 1 기지국이 상기 단말기로의 신호 송신이 가능한지를 확인하는 신호 송신 가능 확인 메시지를 상기 제 2 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 제 2 기지국이 상기 단말기로 신호 송신이 가능하면, 상기 송신 가능 확인 메시지에 응답하여 상기 제 1 기지국으로 신호 송신 가능 메시지를 전송하는 과정과, 상기 신호 송신 가능 메시지를 수신하면, 상기 제 1 기지국이 상기 단말기로 신호 송신 허용 메시지를 전송하는 과정과, 상기 신호 송신 혀용 메시지를 수신한 상기 단말기가 상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국으로부터 신호를 수신하여 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.Another method of the present invention for achieving the above object is a signal transmission and reception method in a wireless communication system including at least two or more base stations and a terminal capable of communicating with the base station, the terminal is a signal strength of the adjacent base stations Measuring a second base station having a signal strength corresponding to a first base station communicating with the terminal as a result of the measurement; transmitting a second base station signal reception request message to the first base station; In response to a transmission request message, transmitting a signal transmission possible confirmation message to the second base station to confirm whether the first base station can transmit a signal to the terminal; and the second base station can transmit a signal to the terminal. Signal is transmitted to the first base station in response to the transmittable confirmation message. Transmitting a message; when receiving the signal capable of transmitting a message, transmitting, by the first base station, a signal transmission permission message to the terminal; and receiving, by the terminal, the signal transmission permission message. And receiving and restoring a signal from the second base station.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 신호 송신 방법에 있어서, 제 1 기지국이 단말기로부터 신호 송신 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 신호 송신 요청 메시지에 응답하여 상기 제 1 기지국이 상기 단말기로의 신호 송신이 가능한지를 확인하는 신호 송신 가능 확인 메시지를 상기 제 2 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 제 2 기지국이 상기 단말기로 신호 송신이 가능하면, 상기 송신 가능 확인 메시지에 응답하여 상기 단말기로 신호 송신 가능 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.A further method of the present invention for achieving the above objects is a signal transmission method in a wireless communication system comprising at least two base stations and a terminal capable of communicating with the base station, the first base station to transmit a signal from the terminal Receiving a request message, transmitting a signal transmission possible confirmation message to the second base station in response to the signal transmission request message to confirm whether the first base station can transmit a signal to the terminal; 2 If the base station can transmit a signal to the terminal, characterized in that it comprises the step of transmitting a signal transmission possible message to the terminal in response to the transmission possible confirmation message.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 상기 기지국들 중 어느 하나의 기지국이 신호를 송신하는 방법에 있어서, 제 1 기지국으로부터 단말기에 의해 전송된 신호 송신 가능 확인 메시지를 수신하면, 상기 단말기로의 신호 송신이 가능한지를 확인하는 과정과, 상기 단말기로의 신호 송신이 가능하면, 상기 신호 송신 가능 확인 메시지에 응답하여 신호 송신 가능 메시지를 상기 제 1 기지국을 통해 상기 단말기로 전송하는 과정과, 상기 신호 송신 가능 메시지를 전송한 후 상기 단말기에게 신호를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.Another method of the present invention for achieving the above object is a method for transmitting a signal by any one of the base stations in a wireless communication system comprising at least two base stations and a terminal capable of communicating with the base station. In response to the signal transmission confirmation message transmitted by the terminal from the first base station, checking whether the signal transmission to the terminal is possible, and if the signal transmission to the terminal, the signal transmission possible confirmation message And transmitting a signal capable of transmitting a signal to the terminal through the first base station in response to the response, and transmitting a signal to the terminal after transmitting the signal capable of transmitting the signal.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과 통신 가능한 단말기에서의 신호 수신 방법에 있어서, 인접 기지국들의 신호 세기를 측정하는 과정과, 상기 측정 결과를 기반으로 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하는 과정과, 상기 제 2 기지국을 감지하면, 상기 제 1 기지국을 통해 상기 제 2 기지국으로 신호 송신 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 신호 송신 요청 메시지에 응답하여 상기 제 1 기지국을 통해 상기 제 2 기지국으로부터 신호 송신 허용 메시지를 수신하고, 상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국으로부터 신호를 수신하여 상기 제 1 및 제 2 기지국의 신호를 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.According to yet another aspect of the present invention, there is provided a signal reception method in a terminal capable of communicating with at least two base stations, the method comprising: measuring signal strength of neighboring base stations; Detecting a second base station having a signal strength corresponding to a first base station communicating with a terminal; and if detecting the second base station, transmitting a signal transmission request message to the second base station through the first base station; And receiving a signal transmission permission message from the second base station through the first base station in response to the signal transmission request message, receiving a signal from the first base station and the second base station, and receiving the first and second base stations. It characterized by including the process of restoring the signal of.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치에 있어서, 현재 통신을 수행하고 있는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하고, 상기 제 2 기지국이 신호 송신이 가능한지를 상기 제 1 기지국을 통해 확인하며, 상기 제 2 기지국이 신호 송신이 가능하다고 확인할 시 상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국으로부터 각각 신호를 수신하여 복원하는 단말기와, 상기 단말기의 요청에 의해 상기 제 2 기지국이 상기 단말기로의 신호 송신이 가능한지 확인하고, 상기 확인 결과를 상기 단말기로 통보한 후 상기 단말기로 해당 신호를 송신하는 상기 제 1 기지국과, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 단말기로의 신호 송신이 가능한지에 대한 확인 요청을 접수한 후 상기 단말기로의 신호 송신이 가능하다면, 상기 제 1 기지국으로 신호 송신이 가능함을 통보한 후 상기 단말기로 해당 신호를 송신하는 상기 제 2 기지국을 포함함을 특징으로 한다.An apparatus of the present invention for achieving the above objects is a signal transmitting and receiving device in a wireless communication system comprising at least two base stations and a terminal capable of communicating with the base station, corresponding to the first base station currently performing communication Detecting a second base station having a signal strength, checking whether the second base station can transmit a signal through the first base station, and checking that the second base station can transmit a signal; 2 a base station for receiving and restoring a signal from each of the 2 base stations, and upon request of the terminal, confirms whether the second base station can transmit a signal to the terminal, notifies the terminal of the confirmation result, and then sends the corresponding signal to the terminal. Signal transmission from the first base station and the first base station to the terminal; And a second base station for transmitting a signal to the terminal after notifying that the signal can be transmitted to the first base station if the signal can be transmitted to the terminal after receiving a confirmation request. It is done.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.
본 발명은 적어도 두개 이상의 기지국(BS: Base Station)과 통신 가능한 단말기(MS: Mobile Station)를 포함하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 이에 상기 단말기는 상기 단말기가 통신 가능한 다수의 기지국들로부터 상이한 데이터를 수신하고 이를 복원하는 것을 제안한다. The present invention relates to a wireless communication system including a mobile station (MS) capable of communicating with at least two base stations (BS). Accordingly, the terminal proposes to receive and recover different data from a plurality of base stations with which the terminal can communicate.
이때 상기 단말기가 상기 단말기의 서빙 기지국의 신호 세기에 상응하는 신호 세기를 갖는 인접 기지국이 존재함을 감지하면, 상기 서빙 기지국을 통해 상기 인접 기지국으로 상기 단말기의 신호 송신 요청 메시지를 전송한다. 그리고 상기 인접 기지국으로부터 자원을 할당받아 통신이 가능한 경우 상기 단말기는 서빙 기지국과 인접 기지국들로부터 서로 상이한 데이터를 수신한다. In this case, when the terminal detects that there is a neighbor base station having a signal strength corresponding to the signal strength of the serving base station of the terminal, the terminal transmits a signal transmission request message to the neighbor base station through the serving base station. And if the communication is possible by allocating resources from the neighboring base station, the terminal receives different data from the serving base station and neighboring base stations.
이를 위해 본 발명에서는 상기 서로 다른 기지국들로부터 신호를 수신하는 단말기의 동작을 전제로 설명하기로 하며, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 이에 신호의 수신뿐만 아니라 단말기에서 서빙 기지국으로 신호를 송신하는 것이 바람직하지만 상기 서빙 기지국이외의 신호 송수신이 가능한 또 다른 기지국들로 신호를 송신하는 것도 가능하다. To this end, the present invention will be described on the premise of an operation of a terminal receiving a signal from the different base stations, which is for convenience of description. In addition to receiving the signal, it is preferable to transmit a signal from the terminal to the serving base station, but it is also possible to transmit the signal to other base stations capable of transmitting and receiving signals other than the serving base station.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 4 is a diagram schematically illustrating a structure of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 무선 통신 시스템은 다수의 셀 구조를 가지며, 즉 셀(400)과 셀(450)을 가지며, 셀(400)을 관장하는 제 1 기지국(410)과, 셀(450)을 관장하는 제 2 기지국(460)과, 단말기(430)를 포함한다. 이때 제 1 기지국(410)은 단말기(430)의 서빙 기지국으로 단말기(430)와 통신한다. 여기서 단말기(430)는 셀(400) 경계 지역에 위치한다. 이때 단말기(400)에 수신되는 각 기지국들의 신호세기가 도시되어 있으며, 셀 경계 영역 부근에서는 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)의 신호 세기가 유사하다.Referring to FIG. 4, a wireless communication system has a plurality of cell structures, that is, a
상기 기지국들(410, 460)의 신호 세기가 유사한 경우에 단말기(430)는 제 1 기지국(410)의 신호와 제 2 기지국(460)의 신호를 모두 수신한다. 이때 상기 제 1 기지국(410)의 신호와 제 2 기지국(460)의 신호는 서로 상이한 신호이다. 본 발명 에서는 상기한 바와 같이 서로 다른 기지국으로부터 서로 다른 신호를 송수신하는 신호 송수신 방법을 매크로 멀티플렉싱(macro multiplexing) 기법이라 칭하기로 한다.When the signal strengths of the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 동작에 따른 신호 흐름도이다. 5 is a signal flowchart according to a signal transmission and reception operation in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 5를 참조하면, 단말기(430), 제 1 기지국(410), 제 2 기지국(460)이 도시되어 있다. Referring to FIG. 5, a terminal 430, a
단말기(430)는 내부에 핸드오버 등을 위해 내부에 액티브 셋(active set)을 저장하고 있으며, 상기 액티브 셋은 핸드오버 가능성이 높은 인접 기지국 정보를 포함한다. 이와 같은 상기 액티브 셋은 상기한 바와 같이 단말기가 저장하거나 기지국이 저장한다. 이에 본 발명에서 상기 단말기에게 신호를 송신하는 기지국은 일반적으로 상기 액티브 셋에 포함된다. The terminal 430 stores an active set therein for handover and the like, and the active set includes neighboring base station information with high handover possibility. The active set is stored by the terminal or the base station as described above. In the present invention, a base station for transmitting a signal to the terminal is generally included in the active set.
단말기(430)는 현재 단말기의 서빙 기지국인 제 1 기지국(410)과 통신을 수행하며, 이에 단말기(430)는 제 1 기지국(410)으로부터 신호를 수신한다. 이때 단말기(430)는 인접 기지국들의 수신 신호 세기를 일정 주기를 간격으로 측정한다(501단계). 상기 측정한 기지국들의 신호 세기 중에서 제 1 기지국(410)에 상응하는 신호 세기, 즉 제 1 기지국(410)과 유사한 신호 세기를 갖는 기지국이 있는지 확인하는 것이다.The terminal 430 communicates with the
이때 만약 단말기(430)가 제 1 기지국(410)에서 제 2 기지국(460) 방향으로 이동하는 경우 단말기(430)는 제 1 기지국(410)의 셀 경계 영역으로 이동하게 된 다. 이와 경우 제 1 기지국(410)의 신호 세기와 제 2 기지국(430)의 신호 세기가 유사하며, 제 2 기지국(460)의 신호 세기는 제 1 기지국(410)의 신호 세기에 상응하는 신호 세기를 가지게 된다. In this case, if the terminal 430 moves from the
이에 단말기(430)가 현재 서빙 기지국인 제 1 기지국(410)에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국(460)이 존재함을 감지하면, 단말기(430)는 제 1 기지국(410)으로 매크로 멀티플렉싱 수행 요청(macro multiplexing request) 메시지를 전송한다(503단계). 이때 제 1 기지국(410)이 전송하는 매크로 멀티플렉싱 수행 요청 메시지는 단말기(430)가 제 2 기지국(460)의 신호 수신을 요청하는 메시지이다.When the terminal 430 detects that there is a
상기 매크로 멀티 플렉싱 수행 요청 메시지를 수신한 제 1 기지국(410)은 상기 제 2 기지국(430)이 단말기(430)에 신호 송신이 가능한지를 확인하며, 이를 위해 제 1 기지국(410)은 제 2 기지국(460)으로 매크로 멀티플렉싱 수행 요청 메시지를 전송한다(505단계). 상기 505단계에서 전송하는 매크로 멀티플렉싱 수행 요청 메시지는 단말기(430)가 제 2 기지국(460)의 신호 수신을 요청하는 메시지이며, 제 1 기지국(410)은 상기 매크로 멀티플렉싱 요청 메시지와 함께 제 2 기지국(460)으로 현재 제 1 기지국(410)이 단말기(230)에게 할당된 자원 정보, 예를 들어 주파수 정보, 시간 정보, 코드 정보 등을 전송한다. Upon receiving the macro multiplexing request message, the
상기 매크로 멀티플렉싱 요청 메시지를 수신한 제 2 기지국(460)은 상기 자원 정보와 제 2 기지국(460)의 가용 자원 정보를 확인하여 단말기(430)에게 할당할 자원이 있는지 확인한다. 상기 확인 결과 상기 단말기(430)에 할당할 자원이 있는 경우 단말기(430)에 자원을 할당하고, 상기 제 2 기지국(460)은 단말기(430)에게 신호를 송신하는 것이 가능함을 확인한다. 이와 같은 경우 제 2 기지국(460)은 제 1 기지국(410)에 매크로 멀티플렉싱 가능 여부 확인 메시지를 전송한다(507단계).Upon receiving the macro multiplexing request message, the
상기 매크로 멀티플렉싱 가능 여부 확인 메시지를 수신한 제 1 기지국(410)은 제 2 기지국(460)으로 매크로 멀티플렉싱을 수행하는 것이 가능함을 확인하였다는 매크로 멀티플렉싱 수행 확인 메시지를 전송한다(509단계).Upon receiving the macro multiplexing availability confirmation message, the
그리고 제 1 기지국(410)은 단말기(430)에게 매크로 멀티플렉싱 허용 메시지를 전송한다(511단계). 또는 단말기(430)는 제 1 기지국(410)으로부터 상기 매크로 멀티플렉싱 허용 메시지를 수신하지 않고 제 2 기지국(460)으로부터 상기 매크로 멀티플렉싱 허용 메시지를 직접 수신하여 제 1 기지국(430)과 제 2 기지국(460)의 신호를 수신하는 것이 가능함을 통보받을 수 있다.In operation 511, the
이에 제 2 기지국(460)은 단말기(430)에게 할당한 자원을 통해 단말기(430)에게 신호를 송신한다. 그리고 제 1 기지국(410) 또한 단말기(430)에게 신호를 송신한다. 이때 상기 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)은 상기 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)을 제어하는 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(미도시)로부터 상기 단말기에게 송신할 데이터를 수신하고 이를 단말기(430)에 전송한다. 이에 상기 기지국 제어기에서는 단말기(430)에 전송할 데이터를 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)으로 나누어 전송함으로서 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)은 상이한 데이터를 포함한 신호를 단말기(430)에 전송한다. 이에 단말기(430)는 단말기(430)의 수신 신호를 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)을 통해 서로 다른 종류의 데이터를 포함한 신호를 수신한다. 또한 단말기(430)는 제 1 기 지국(410)과 제 2 기지국(460)의 서로 다른 신호를 각각 동시에 수신하여 신호를 복원하는 것이 가능하다. Accordingly, the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국과 단말기의 동작을 개략적으로 도시한 도면이다. 6 is a diagram schematically illustrating operations of a base station and a terminal of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 기지국, 제 2 기지국, 단말기를 포함하며, 상기 제 1 기지국은 제 1 송신부(transmitter)(601)를 포함하며, 제 2 기지국은 제 2 송신부(603)를 포함하며, 단말기는 복조기(demodulator)(605)와, 접합 검출기(joint detector)(606)와, 채널 추정기(channel estimator)(607), 디코더(decoder)(609)를 포함한다. Referring to FIG. 6, a wireless communication system includes a first base station, a second base station, and a terminal, wherein the first base station includes a
제 1 송신부(601)는 h1 채널을 통해서 상기 단말기에게 신호를 송신한다. 그리고 제 2 송신부(603)는 h2 채널을 통해서 상기 단말기에게 신호를 송신한다. 이때 각 h1 채널 및 h2 채널을 통해서 송신되는 신호는 서로 다른 신호이다. The
상기 h1 채널 및 h2 채널을 통해서 신호를 수신한 상기 단말기의 복조기(605)에서는 상기 수신 신호들을 복조하고 복조된 신호를 채널 추정기(607)와 접합 검출기(606)로 출력한다. 채널 추정기(607)는 복조기(605)의 복조된 신호를 사용하여 채널 h1 채널과 h2 채널을 추정하고 상기 채널 추정 정보를 접합 검출기(606)로 출력한다. 여기서 상기 접합 검출기는 복조기(605)의 복조된 신호와 채널 추정기(607)의 채널 추정 정보를 사용하여 제 1 송신기(601)에서 송신한 d1 신호와 제 2 송신기(603)에서 송신한 d2 신호를 검출하고, 상기 d1 신호와 d2 신호를 디코더(609)로 출력한다. The
여기서 접합 검출기(606)의 구체적인 동작은 하기의 도 7을 참조하여 설명하기로 하며 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 접합 검출기에서 검출한 d1과 d2를 수신한 디코더(609)는 상기 d1 신호와 d2 신호를 디코딩하여 각 기지국에서 송신한 신호를 복원한다. 그리고 상기 검출된 d1 신호와 d2 신호는 서로 상이한 신호이다. 여기서 상기 디코더(609)는 상기 d1 신호 또는 d2 신호를 송신하는 송신기의 구조의 인코더의 구조 또는 시스템 상황이나 사용자 설정 등에 의해 하나 이상의 가변적인 개수로 구성하는 방법의 적용도 가능하다. 따라서 상기한 방법은 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시에도 상기한 방법을 적용하여 핸드오버를 수행하는 것도 가능하다.Here, the specific operation of the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 접합 검출기의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 7 is a view schematically showing the structure of a junction detector according to an embodiment of the present invention.
상기 도 7을 참조하면, 접합 검출기(606)는 제 1 곱셈기(701), 제 1 판정기(703), 제 2 곱셈기(705), 덧셈기(707), 제 3 곱셈기(709), 제 2 판정기(711)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the
이때 제 1 곱셈기(701)는 d2 신호를 수신하기 위한 채널 추정 정보 를 수신 신호에 곱하여 제 1 판정기(703)로 출력한다. 그리고 제 1 판정기(703)는 d2 신호를 판정하며, 이때 판정된 신호는 제 2 곱셈기(705)에 입력된다. In this case, the
이때 제 2 곱셈기(705)는 를 제 1 판정기(703)의 출력 신호를 곱하고, 덧셈기(707)로 출력한다. 덧셈기(707)는 제 2 곱셈기(705)의 출력신호를 접합 검출 기(606)의 입력 신호에서 감산한다. 이때 제 2 곱셈기(705)의 출력 신호는 가 되며, 덧셈기(707)는 제 2 곱셈기의 출력신호를 접합 검출기의 입력 신호에서 감산하여 제 3 곱셈기(709)로 출력한다. At this time, the
이때 제 3 곱셈기(709)는 덧셈기(707)의 출력신호에 을 곱한 후에 제 2 판정기(711)로 출력한다. 여기서 제 2 판정기(711)는 d1 신호를 판정한다. 이에 접합 검출기(606)는 상기 기지국들의 제 1 송신기와 제 2 송신기가 송신한 d1 신호와 d2 신호를 검출한다. 접합 검출기(606)에서는 d2 신호를 먼저 검출하는 것을 도시하였으며, 이때 상기 d2 신호는 신호 세기가 큰 신호이다. 따라서 접합 검출기(606)에서는 신호 세기가 큰 신호를 먼저 검출한다.In this case, the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 8 is a diagram schematically illustrating a structure of a base station controller and base stations of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 8을 참조하면, 기지국 제어기(800), 제 1 기지국(830), 제 2 기지국(850)이 도시되어 있다. 여기서 기지국 제어기(800)는 각 기지국으로 송신되는 신호를 인코딩(incoding)하는 제 1 인코더(incoder)(801)와 제 2 인코더(803)를 포함한다. 이와 같은 두개의 인코더들(801, 803)을 사용하는 경우에 상기 단말기의 디코더에서는 인코더들(801, 803)에 대응하는 두개의 디코더를 구비하여 수신신호를 디코딩할 수 있다.Referring to FIG. 8, a base station controller 800, a
따라서, 기지국 제어기(800)는 단말기에 전송할 신호를 각각 나누어 인코딩을 수행한다. 예를 들어 기지국 제어기(800)가 상기 단말기에 전송할 데이터들 즉, 예를 들어 제 1 데이터, 제 2 데이터, 제 3 데이터, 제 4 데이터가 존재한다고 가정한다. 이때 기지국 제어기(800)는 제 1 인코더(801)를 통해서 제 1 데이터와 제 3 데이터를 전송하고, 제 2 인코더(803)를 통해서 제 2 데이터와 제 4 데이터를 전송한다. 또한 기지국 제어기(800)는 제 1 인코더(801)를 통해서 제 1 데이터와 제 2 데이터를 전송하고 제 2 인코더(803)를 통해서 제 3 데이터와 제 4 데이터를 전송할 수도 있다. 따라서 이와 같이 단말기에 전송할 데이터를 스케줄링하여 각 인코더들에 입력하는 방법은 기지국 제어기(800)에 설정되어 있는 스케줄링 방법에 따라서 얼마든지 가변적용 가능하다. Accordingly, the base station controller 800 divides the signals to be transmitted to the terminal and performs encoding. For example, it is assumed that the base station controller 800 has data to be transmitted to the terminal, that is, first data, second data, third data, and fourth data. At this time, the base station controller 800 transmits the first data and the third data through the
그리고 제 1 기지국(830)을 상기 단말기의 서빙 기지국이라 가정하면, 제 2 기지국(850)은 상기 단말기와 신호 송수신이 가능한 기지국으로 본 발명의 실시예에 따라 제 1 기지국(830)과 함께 단말기에게 신호를 송신한다.In addition, assuming that the
이에 기지국 제어기(800)의 각 인코더들(801, 803)은 서로 다른 데이터들을 인코딩하며, 제 1 인코더(801)가 인코딩한 신호는 제 1 기지국(830)으로 출력한다. 그리고 제 2 인코더(803)가 인코딩한 신호는 제 2 기지국(850)으로 출력한다. Accordingly, the
이에 제 1 인코더(801)가 인코딩한 신호를 수신한 제 1 기지국(830)의 변조기(831)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(833)로 출력한다. 송신 무선 처리기(833)는 변조기(831)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다.Accordingly, the
그리고 제 2 인코더(803)가 인코딩한 신호를 수신한 제 2 기지국(850)의 변조기(851)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(853)로 출력한다. 송신 무선 처리기(853)는 변조기(851)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다. 이에 제 1 기지국(830)에서 전송하는 신호는 d1 신호이고 제 2 기지국(850)에서 전송하는 신호는 d2 신호이다. The
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.9 is a diagram schematically illustrating a structure of a base station controller and base stations of a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
상기 도 9를 참조하면, 기지국 제어기(900), 제 1 기지국(930), 제 2 기지국(950)이 도시되어 있다. 여기서 기지국 제어기(900)는 각 기지국으로 송신되는 신호를 인코딩하는 인코더(901)를 포함한다. Referring to FIG. 9, a
이에 상기 기지국 제어기(900)는 단말기에 전송할 신호를 인코딩을 수행하고 각 기지국들(930, 950)로 신호를 분할하여 전송한다. 예를 들어 기지국 제어기(900)가 상기 단말기에 전송할 데이터들 즉, 예를 들어 제 1 데이터, 제 2 데이터, 제 3 데이터, 제 4 데이터가 존재한다고 가정한다. 이때 기지국 제어기(800)는 인코더(901)를 통해 인코딩을 수행한 이후에 제 1 데이터와 제 3 데이터를 제 1 기지국(930)에 전송하고, 제 2 데이터와 제 4 데이터를 제 2 기지국(950)에 전송한다. 또한 기지국 제어기(900)는 인코더(901)를 통해서 인코딩을 수행한 제 1 데이터와 제 2 데이터를 제 1 기지국(930)에 전송하고, 제 3 데이터와 제 4 데이터를 제 2 기지국(950)에 전송할 수도 있다. 따라서 이와 같이 단말기에 전송할 데이터를 스케줄링하여 각 기지국들(930, 950)로 전송하는 방법은 상기 도 8에서 설명한 바와 같이 기지국 제어기(900)에 설정되어 있는 스케줄링 방법에 따라서 얼마든지 가변적용 가능하다. The
그리고 제 1 기지국(930)을 상기 단말기의 서빙 기지국이라 가정하면, 제 2 기지국(950)은 상기 단말기와 신호 송수신이 가능한 기지국으로 본 발명의 실시예에 따라 제 1 기지국(930)과 함께 단말기에게 신호를 송신한다.In addition, assuming that the
이에 기지국 제어기(900)의 인코더(901)가 인코딩한 신호는 제 1 기지국(930)과 제 2 인코더(930)로 입력된다. Accordingly, the signal encoded by the
이에 인코더(901)가 인코딩한 신호를 수신한 제 1 기지국(930)의 변조기(931)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(933)로 출력한다. 송신 무선 처리기(933)는 변조기(931)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다. Accordingly, the
그리고 인코더(901)가 인코딩한 신호를 수신한 제 2 기지국(950)의 변조기(951)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(953)로 출력한다. 송신 무선 처리기(933)는 변조기(931)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다.The
여기서도 상기한 바와 같이 각 변조기 제 1 변조기에서 출력한 d1 신호와 제 2 변조기에서 출력한 d2 신호를 단말기는 수신하며, 상기 d1 신호와 d2 신호는 서로 상이한 신호를 사용한다. As described above, the terminal receives the d1 signal output from each modulator and the d2 signal output from the second modulator, and the d1 signal and the d2 signal use different signals.
상기 도 8과 도 9에서는 기지국 제어기의 인코더의 개수를 확장 또는 축소하여 사용하는 것이 가능하며, 인코더의 개수가 증가하면 전송 효율 또한 증가한다. 그리하여 기지국 제어기가 인코더를 포함하고 인코딩을 수행하였으나 상기 기지국 제어기는 각 기지국들로 데이터를 스케줄링을 수행하고 각 기지국들이 상기 인코더 를 포함하여 동작할 수 있다.8 and 9, the number of encoders of the base station controller can be extended or reduced and used. As the number of encoders increases, the transmission efficiency also increases. Thus, although the base station controller includes an encoder and performs encoding, the base station controller performs scheduling of data to each base station and each base station can operate including the encoder.
이에 본 발명에서는 단말기가 두 개의 기지국들로부터 신호를 수신하는 것을 중심으로 설명하였다. 그러나 상기 단말기는 두 개 이상의 기지국들로부터 신호를 수신하는 것도 가능하며, 본 발명에서 상기 단말기는 다수의 서빙 기지국을 통해 신호, 특히 서로 다른 신호를 수신함으로서 단말기의 수신 성능을 향상되도록 한다. 다시 말해, 이와 같은 방식은 기존의 신호 수신 방식에 대비하여 약 두 배의 데이터를 단말기에 전송하는 것이 가능하게 된다. 이러한 경우에는 상기 단말기의 수신기가 간섭 제거를 수행하는 것이 가능하며, 최대 우도(ML: Maximum Likelihood) 수신기 등을 사용하는 경우 상기한 두 배의 데이터를 전송을 보장하게 된다. In the present invention, the terminal has been described focusing on receiving signals from two base stations. However, the terminal can also receive signals from two or more base stations, and in the present invention, the terminal can receive signals, in particular, different signals through a plurality of serving base stations, thereby improving the reception performance of the terminal. In other words, this method makes it possible to transmit about twice as much data to the terminal as compared to the conventional signal reception method. In this case, it is possible for the receiver of the terminal to perform interference cancellation, and when using a maximum likelihood (ML) receiver, the transmission of the above double data is guaranteed.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같은 본 발명은, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 기지국들과 상기 서빙 기지국은 단말기에 서로 다른 신호를 전송함으로서 상기 단말기는 두 개 이상의 기지국들의 신호를 송수신할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한 상기한 방법을 사용하여 셀 경계 지역의 기지구들과 신호를 송수신함으로서 채널 자원을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 더욱이 다수의 기지국으로부터 단말기에 서로 다른 데이터를 송신함으로서 데이터 전송 효율을 향상 시키는 이점을 갖는다. As described above, the present invention provides a base station having a signal strength corresponding to a serving base station in a wireless communication system, and the serving base station transmits different signals to the terminal so that the terminal transmits and receives signals from two or more base stations. It has the advantage of being able to. In addition, it is possible to efficiently use channel resources by transmitting and receiving signals with the base stations of the cell boundary region using the above method. Furthermore, by transmitting different data from a plurality of base stations to the terminal, the data transmission efficiency is improved.
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