KR101276339B1 - 기지국과 단말을 중계하는 장치 및 방법, 그리고 기지국 - Google Patents

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Abstract

신호의 재전송시에 기지국과 단말을 중계하는 협력 중계기가 개시된다. 또한 협력 중계기와 상호 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 기지국이 개시된다.
협력 중계기는 단말이 기지국 또는 서비스 중계기에 송신한 신호를 수신하고 복호하여 복호된 신호에 오류가 없는 경우 수신한 신호를 저장한다. 기지국은 단말이 송신한 신호를 복호할 때 오류가 발생하면 오류가 발생한 신호에 대한 재전송을 협력 중계기에 요청한다. 협력 중계기는 재전송을 요청 받으면 기지국이 요청한 신호를 기지국에 전송한다.
이로써, 기지국의 신호 재전송 요청시에 오류율을 낮출 수 있으므로, 자원 재사용 효율이 좋아지고, 간섭량은 낮아지며, 시간 지연에 민감한 서비스에의 적용이 용이하다.
기지국, 중계기, 셀룰러

Description

기지국과 단말을 중계하는 장치 및 방법, 그리고 기지국{APPARATUS AND METHOD FOR RELAYING BETWEEN BASE STATION AND TERMINAL, AND BASE STATION}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중계기를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중계기의 복호 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 기지국과 단말을 중계하는 방법과 중계기, 그리고 기지국에 관한 것이다. 특히 본 발명은 신호의 재전송시에 기지국과 단말을 중계하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
기존 셀룰러 시스템은 2GHz 대역 이내의 주파수를 사용하였으나 앞으로의 차세대 이동 통신을 위한 셀룰러 시스템은 2~6GHz의 고주파 대역을 사용할 수 밖에 없다. 이러한 고주파 대역의 전파는 직진성이 강한 특성을 가지므로, 차세대 이동 통신을 위한 셀룰러 시스템은 높은 건물 등의 장애물에 의한 많은 음영 지역을 갖게되는 문제가 있다. 또한 고주파 대역의 전파는 경로 손실이 크므로, 셀룰러 시스템의 셀 커버리지는 종래에 비해 감소하게 된다. 차세대 이동 통신의 향상된 전송 속도를 감안할 때 제한된 전력으로 인하여 신호 전송시 신호대 잡음비(Eb/No, signal to noise ratio, SNR)가 작아져 셀 커버리지는 더더욱 작아진다.
커버리지 또는 데이터 처리율의 해결을 위해 저비용의 중계기에 대한 연구가 IEEE 802.16j, WINNER 프로젝트 등을 중심으로 활발히 진행 중이다. 이러한 중계기의 도입으로 셀 커버리지, 전송 효율 등의 증가를 꾀할 수 있으나 동기 문제, 핸드오버 문제, 셀 간 간섭 문제 등 여러 가지 해결해야 할 문제점들이 존재한다. 특히 기지국 중계기간, 중계기간 핸드오버 기술이 필요하다. 또한 셀룰러 시스템은 중계기들의 상호협력을 통해 분산(distributed) 다중 안테나를 구현할 수 있어 분산 다중안테나 시스템에서 얻을 수 있는 여러 가지 장점을 취할 수 있으나 자원 재사용 효율이 낮고 간섭량이 증가하는 단점을 가진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 신호의 재전송시에 기지국과 단말을 효율적으로 중계하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따라 단말과 기지국을 중계하는 중계기는 상기 단말이 상기 기지국 또는 서비스 중계기에 송신한 신호를 수신하고, 상기 신호를 복호하여 복호된 신호를 생성하며, 상기 복호된 신호에 오류가 있는지 판단한다. 그리고, 중계기는 상기 오류가 없는 경우 상기 신호를 저장 수단에 저장하고, 상기 기지국으로부터 상기 신호에 대한 요청 메시지를 수신하는 경우 상기 저장 수단에 저장된 상기 신호를 상기 기지국에 전송한다.
이때, 중계기는 상기 신호의 세기가 임계값보다 큰 경우에 상기 신호를 복호할 수 있다. 또한, 중계기는 상기 기지국이 방송하는 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 신호를 복호할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 단말과 기지국을 중계하는 중계기는 제1 저장부, 복호부 및 재전송부를 포함한다. 제1 저장부는 상기 복호 데이터를 저장한다. 그리고 복호부는 상기 단말이 상기 기지국 또는 서비스 중계기에 송신한 신호를 복호하여 복호된 신호에 오류가 없는 경우 상기 신호를 상기 제1 저장부에 저장한다. 재전송부는 상기 기지국으로부터 상기 신호에 대한 요청 메시지를 수신하는 경우 상기 제1 저장부에 저장된 상기 신호를 상기 기지국에 전송한다.
여기서, 중계기는 상호 협력 리스트가 저장되는 제2 저장부를 더 포함하고, 상기 복호부는 상기 오류가 없는 경우 상기 단말의 식별자를 상기 상호 협력 리스트에 추가할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따라 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 기지국은 상기 단말이 송신한 신호를 수신하고, 상기 신호를 복호하여 복호된 신호 를 생성하며, 상기 복호된 신호에 오류가 있는지 판단하여 오류가 있는 경우 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 단말에 전송한다. 그리고 기지국은 상기 단말 및 상기 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 기지국은 상기 단말이 송신한 신호를 복호하여 복호된 신호를 생성하고 상기 복호된 신호에 오류가 있는 경우 상기 오류를 가진 신호를 전송할 수 있는 협력 중계기를 조회한다. 그리고 상기 기지국은 상기 오류를 가진 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 협력 중계기에 전송하여, 상기 협력 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 기지국은 상기 중계기가 재전송할 수 있는 신호를 송신한 단말들의 리스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 중계기로부터 수신한다. 그리고 기지국은 상기 단말로부터 상기 신호를 수신하고 복호하여 복호된 신호를 생성하고, 상기 복호된 신호에 오류가 있는 경우 상기 단말의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 지 판단한다. 그런 다음 기지국은 상기 단말의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 오류가 있는 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 중계기에 전송한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 기지국은 상기 중계기가 재전송할 수 있는 신호의 식별자의 리스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 중계기로부터 수신한다. 그리고 기지국은 상기 단말 로부터 상기 신호를 수신하고 복호하여 복호된 신호를 생성하고, 상기 복호된 신호에 오류가 있는 경우 상기 오류가 있는 신호의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하는 지 판단한다. 그런 다음 기지국은 상기 오류가 있는 신호의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 오류가 있는 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 중계기에 전송한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 기지국은 상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 경우 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 단말에 전송하여, 상기 단말이 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 상기 제1 중계기에 재전송하도록 한다. 그리고 기지국은 상기 제1 중계기 및 상기 제2 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 기지국은 상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 경우, 상기 오류 정보에 해당하는 신호를 전송할 수 있는 협력 중계기를 조회한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 오류 정보에 해당하는 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 협력 중계기에 전송하여 상기 협력 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국은 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 기지국이다. 먼저 상기 기지국은 상기 제2 중계기가 재전송할 수 있는 신호를 송신한 단말들의 식별자의 리 스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 제2 중계기로부터 수신한다. 그리고 기지국은 상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 경우, 상기 오류 정보에 해당하는 신호를 송신한 단말의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 지 검색한다. 그런 다음 기지국은 상기 오류 정보에 해당하는 신호의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 제2 중계기에 전송한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국은 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 기지국이다. 먼저 기지국은 상기 제2 중계기가 재전송할 수 있는 신호의 식별자의 리스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 제2 중계기로부터 수신한다. 그리고 기지국은 상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 경우, 상기 오류 정보에 해당하는 신호의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 지 검색한다. 그런 다음, 기지국은 상기 오류 정보에 해당하는 신호의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 제2 중계기에 전송한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 기지국(base station)과 중계기(Repeater) 사이의 연결을 BR 링크, 중계기와 단말(mobile station) 사이의 연결을 RM 링크, 기지국과 단말 사이의 연결을 BM 링크라 하도록 한다. 중계기는 높은 안테나, 좋은 수신 감도, 다중 안테나, 또는 방향성 안테나 등을 사용할 수 있으므로, BR 링크의 수신 특성은 BM 링크 또는 RM 링크에 비해 우수하다.
다음은 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템은 기지국(1), 제1 중계기(2), 제2 중계기(3), 제1 단말(4), 제2 단말(5), 및 제3 단말(6)을 포함한다. 기지국(1)은 하나 이상의 셀을 관장한다. 그리고 제1 중계기(2) 및 제2 중계기(3)는 기지국(1)이 관장하는 셀 내의 음영 지역에 속한 단말들과 기지국(1) 사이에 중계를 수행한다.
기지국(1)은 BR 링크(12)를 통해 제1 중계기(2)와 통신하고, BR 링크(13)를 통해 제2 중계기(3)와 통신한다. 또한, 기지국(1)은 BM 링크(14)를 통해 제1 단말(4)과 통신하고, BM 링크(15)를 통해 제2 단말(5)과 통신한다.
제1 단말(4)은 BM 링크(14)를 통해 기지국(1)과 통신할 수도 있고, RM 링 크(34) 및 BR 링크(13)를 통해 제2 중계기(3)를 경유하여 기지국(1)과 통신할 수도 있다.
제2 단말(5)은 BM 링크(15)를 통해 기지국(1)과 통신할 수도 있으나 기지국(1)과의 거리가 멀기 때문에, BM 링크(15)는 경로 손실 및 음영 특성을 가져 채널 환경이 열악하다. 따라서 제2 단말(5)은 기지국(1)의 방송 채널을 수신할 수는 있으나 기지국(1)의 데이터 채널을 수신하기에는 부적절한다. 즉, 제2 단말(5)은 RM 링크(25) 및 BR 링크(12)를 통해 제1 중계기(2)를 경유하여 기지국(1)과 통신하거나, RM 링크(35) 및 BR 링크(36)를 통해 제2 중계기(3)를 경유하여 기지국(1)과 통신하는 것이 보다 더 낫다.
제3 단말(6)은 기지국(1)과의 거리가 멀기 때문에 RM 링크(36) 및 BR 링크(13)를 통해 제2 중계기(3)를 경유하여 기지국(1)과 통신한다.
다음은 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기지국(100)을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국(100)을 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 기지국(100)은 신호 수신부(110), 재전송 요청부(120)를 포함한다. 신호 수신부(110)는 기지국(100)이 서비스하는 단말로부터 데이터 신호를 수신하여 복호한다. 그리고 재전송 요청부(120)는 신호 수신부(110)가 복호에 실패한 데이터 신호에 대해 재전송을 요청한다. 기지국(100)이 포함하는 구성 요소에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
다음은 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 중계기(200)를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중계기(200)를 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 중계기(200)는 복호부(210), 상호 협력 리스트 관리부(220), 복호 데이터 저장부(230), 및 재전송부(240)를 포함한다. 복호부(210)는 단말이 기지국에 송신하는 데이터 신호를 복호하여 복호된 데이터 신호를 복호 데이터 저장부(230)에 저장한다. 상호 협력 리스트 관리부(220)는 상호 협력 리스트를 관리한다. 여기서 상호 협력 리스트는 복호부(210)가 복호한 데이터 신호의 식별자의 리스트를 포함한다. 상호 협력 리스트는 해당 데이터 신호를 송신한 단말의 식별자를 더 포함할 수 있다. 복호 데이터 저장부(230)는 복호부(210)가 복호한 데이터 신호를 저장한다. 그리고 재전송부(240)는 기지국(100)의 요청에 의해 복호 데이터 저장부(230)의 데이터 신호를 기지국(100)에 전송한다.
다음은 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따라 기지국(100)과 단말(300)이 통신하는 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 단말(300)은 기지국(100)에 데이터 신호를 전송한다(S101).
한편, 중계기(200)의 복호부(210)는 기지국(100)이 사용하는 자원을 모니터링하고 있다가 단말(300)이 기지국(100)에 데이터 신호를 송신하면 해당 데이터 신호를 복호한다(S103). 그리고 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호를 복호 데이터 저장부(230)에 저장한다(S105).
다음으로, 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호의 식별자와 데이터 신호를 송신한 단말(300)의 식별자를 상호 협력 리스트에 추가하여 저장한다(S107).
한편, 기지국(100)의 신호 수신부(110)는 단말(300)이 송신한 데이터 신호를 수신하여 복호한다(S109). 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 신호 수신부(110)가 복호한 데이터 신호에 오류가 있는지 판단하여(S111), 오류가 있는 경우 무선 채널을 통해 단말(300)에 재전송 요청 메시지를 전송한다(S113).
재전송 요청 메시지를 수신한 단말(300)은 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호를 기지국(100)에 재전송한다(S115). 그러나, 단말(300)이 이전에 송신한 데이터 신호가 오류가 있었으므로, BM 링크의 채널 환경은 좋지 못할 가능성이 높다. 따라서 단말(300)이 재전송한 데이터 신호 또한 오류없이 기지국(100)에 전송될 확률이 그다지 높지 못하다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 중계기(200)의 재전송부(240)는 기지국(100)의 재전송 요청부(120)가 단말(300)에 전송한 재전송 요청 메시지를 모니터한다. 그리고, 재전송부(240)는 재전송 요청 메시지를 확인하면 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호의 식별자가 상호 협력 리스트 관리부(220)가 관리하는 상호 협력 리스트에 존재하는 지 확인한다. 확인 결과 해당 데이터 신호의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하면, 재전송부(240)는 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호가 복호 데이터 저장부(230)에 존재하는 지 확인하고 존재하면 해당 데이터 신호를 기지국(100)에 전송한다(S117). 이와 같이, 중계기(200)는 오류가 발생한 신호를 단말(300)을 대신하여 기직국(100)에 전송하는데, 이러한 신호 전송을 이하에서는 '상호 협력 재전송'이라 하도록 한다.
기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 재전송 요청 메시지를 통해 단말(300) 과 중계기(200) 양쪽으로부터 데이터 신호를 수신하므로, 수신한 데이터 신호들 중에서 오류가 없는 데이터 신호를 선택한다(S119).
한편, 단말(300)과 중계기(200)가 단계(S115)와 단계(S117)에서 동일한 자원(동일한 주파수 자원 및 동일한 시간 자원)을 통해 데이터 신호를 재전송하는 경우에 기지국(100)은 단계(S119)와 같은 동작을 수행할 필요가 없으며, 다이버시티 이득 또는 신호대 잡음비(SNR) 이득을 가지고 데이터 신호를 재수신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 단말(300)은 기지국(100)에 데이터 신호를 전송한다(S201).
한편, 중계기(200)의 복호부(210)는 기지국(100)이 사용하는 자원을 모니터링하고 있다가 단말(300)이 기지국(100)에 데이터 신호를 송신하면 송신한 데이터 신호를 복호한다(S203). 그리고 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호를 복호 데이터 저장부(230)에 저장한다(S205).
다음으로, 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호의 식별자와 해당 데이터 신호를 송신한 단말(300)의 식별자를 상호 협력 리스트에 추가하여 저장한다(S207).
한편, 기지국(100)의 신호 수신부(110)는 단말(300)이 송신한 데이터 신호를 수신하여 복호한다(S209). 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 신호 수신부(110)가 복호한 데이터 신호에 오류가 있는지 판단하여(S211), 오류가 있는 경우 중계기(200)을 포함한 기지국(100)이 관장하는 셀 내의 복수의 중계기에 재전송 확인 요청 메시지를 전송한다(S213). 즉, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 재전송 확인 요청 메시지를 통해 오류가 발생한 데이터 신호에 대한 상호 협력 재전송이 가능한 중계기들을 조회한다.재전송 확인 요청 메시지를 수신한 중계기(200)의 재전송부(240)는 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호의 식별자가 상호 협력 리스트 관리부(220)에 존재하는 지 확인한다. 확인 결과 해당 데이터 신호의 식별자가 상호 협력 리스트 관리부(220)에 존재하면, 재전송부(240)는 단말을 대신하여 오류가 발생한 데이터 신호를 재전송할 수 있는 지 여부를 알리는 재전송 확인 응답 메시지를 기지국(100)에 전송한다(S215).
기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 재전송 확인 응답 메시지를 통해 오류가 발생한 데이터 신호를 상호 협력 재전송 가능한 중계기(200)를 조회하고(S217), 상호 협력 재전송 가능한 중계기(200)에 오류가 발생한 데이터 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 전송한다(S219).
재전송 요청 메시지를 수신한 중계기(200)의 재전송부(240)는 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호가 복호 데이터 저장부(230)에 존재하는 지 확인하고, 존재하면 해당 데이터 신호를 기지국(100)에 전송한다(S221). BR 링크는 채널 환경이 좋으므로, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 오류없이 재전송 요청한 데이터 신호를 수신할 수 있다.
한편, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)가 재전송 확인 응답 메시지를 통해 오류가 발생한 데이터 신호를 상호 협력 재전송 가능한 중계기(200)를 조회한 결과, 상호 협력 재전송 가능한 중계기가 존재하지 않는 경우(S217), 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 단말(300)에게 재전송 요청 메시지를 전송한다(S223). 단 말(300)은 기지국(100)에 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호를 재전송한다(S225).
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 중계기(200)의 상호 협력 리스트 관리부(220)는 상호 협력 리스트를 계속하여 업데이트하고(S301), 상호 협력 리스트를 기지국(100)의 재전송 요청부(120)에 전송한다(S303). 이때, 중계기(200)는 ACR(Ack for Cooperative Relaying) 채널을 통하여 상호 협력 리스트를 재전송 요청부(120)에 전송할 수 있다. 기지국(100)은 상호 협력 리스트를 통해 RM 링크를 모니터링할 수도 있다.
한편, 단말(300)이 기지국(100)에 데이터 신호를 전송하면(S305), 중계기(200)의 복호부(210)는 단말(300)이 기지국(100)에 송신한 데이터 신호를 복호한다(S307). 그리고 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호를 복호 데이터 저장부(230)에 저장한다(S309).
다음으로, 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호의 식별자와 해당 데이터 신호를 송신한 단말(300)의 식별자를 상호 협력 리스트에 추가하여 저장한다(S311).
한편, 기지국(100)의 신호 수신부(110)는 단말(300)이 송신한 데이터 신호를 수신하여 복호한다(S313). 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 신호 수신부(110)가 복호한 데이터 신호에 오류가 있는지 판단하여(S315), 오류가 있는 경우 오류를 가진 데이터 신호를 송신한 단말(300)의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하는 지를 파악한다(S317). 이때, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 다수의 중계기로부 터 상호 협력 리스트를 수신할 수 있으므로 오류를 가진 데이터 신호에 대해 어떤 중계기와 상호 협력할 수 있는 지를 파악할 수 있다. 중계기(200)의 상호 협력 리스트에 오류를 가진 데이터 신호를 송신한 단말(300)의 식별자가 존재함을 확인한 재전송 요청부(120)는 중계기(200)에 재전송 요청 메시지를 전송한다(S319).
재전송 요청 메시지를 수신한 중계기(200)의 재전송부(240)는 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호가 복호 데이터 저장부(230)에 존재하는 지 확인하고, 존재하면 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호를 기지국(100)에 전송(상호 협력 재전송)한다(S321). BR 링크는 채널 환경이 좋으므로, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 오류없이 재전송 요청한 데이터 신호를 수신할 수 있다.
한편, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 단계(S317)에서 오류를 가진 데이터 신호를 송신한 단말(300)의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하지 않음을 파악한 경우, 재전송 요청 메시지를 단말(300)에 전송하여 단말이 오류를 가진 데이터 신호를 재전송하도록 요청한다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 단말(300)이 기지국(100)에 데이터 신호를 전송하면(S401), 중계기(200)의 복호부(210)는 단말(300)이 기지국(100)에 송신한 데이터 신호를 복호한다(S403). 그리고 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호를 복호 데이터 저장부(230)에 저장한다(S405).
다음으로, 중계기(200)의 복호부(210)는 복호된 데이터 신호의 식별자와 해당 데이터 신호를 송신한 단말(300)의 식별자를 상호 협력 리스트에 추가하여 저장 한다(S407).
그리고 나서, 중계기(200)의 상호 협력 리스트 관리부(220)는 상호 협력 리스트를 기지국(100)의 재전송 요청부(120)에 전송한다(S409). 즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 중계기(200)는 단말(300)이 기지국(100)에 송신한 데이터 신호를 수신할 때마다 복호를 수행하고 상호 협력 리스트를 갱신하며, 갱신한 상호 협력 리스트를 기지국(100)에 전송한다.
한편, 기지국(100)의 신호 수신부(110)는 단말(300)이 송신한 데이터 신호를 수신하여 복호한다(S411). 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 신호 수신부(110)가 복호한 데이터 신호에 오류가 있는지 판단하여(S413), 오류가 있는 경우 상호 협력 리스트에 오류를 가진 데이터 신호의 식별자가 존재하는 지를 파악한다(S415). 이때, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 다수의 중계기로부터 상호 협력 리스트를 수신할 수 있으므로 오류를 가진 데이터 신호에 대해 어떤 중계기와 상호 협력할 수 있는 지를 파악할 수 있다. 중계기(200)의 상호 협력 리스트에 오류를 가진 데이터 신호의 식별자가 존재함을 확인한 재전송 요청부(120)는 중계기(200)에 재전송 요청 메시지를 전송한다(S417).
재전송 요청 메시지를 수신한 중계기(200)의 재전송부(240)는 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호를 기지국(100)에 전송(상호 협력 재전송)한다(S419). BR 링크는 채널 환경이 좋으므로, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 오류없이 재전송 요청한 데이터 신호를 수신할 수 있다.
한편, 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 단계(S415)에서 오류를 가진 데 이터 신호의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하지 않음을 파악한 경우, 재전송 요청 메시지를 단말(300)에 전송하여 단말이 오류를 가진 데이터 신호를 재전송하도록 요청한다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 통신 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 제5 실시예에서, 단말(300)은 서비스 중계기(400)로부터 서비스를 받는 단말이다.
즉, 단말(300)은 서비스 중계기(400)에 데이터 신호를 전송한다(S501).
다음으로 서비스 중계기(400)는 단말(300)이 전송한 데이터 신호에 오류가 있는 지를 확인하여(S503), 오류가 없는 경우는 단말이 전송한 데이터 신호를 기지국(100)에 전달한다(S505).
그러나, 데이터 신호에 오류가 있는 경우에 서비스 중계기(400)는 단말(300)이 전송한 데이터 신호 대신에 오류 정보를 기지국(100)의 신호 수신부(110)에 제공한다(S507).
기지국(100)은 오류 정보를 수신한 이후부터 본 발명의 제1 실시예 내지 본 발명의 제4 실시예에 따른 동작을 수행할 수 있다. 즉, 서비스 중계기(400)로부터 오류 정보를 수신한 기지국(100)의 재전송 요청부(120)는 본 발명의 오류 정보에 해당하는 데이터 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 제1 실시예와 같이 무선 채널을 통해 단말(300)에 전송하거나(S509), 본 발명의 제2 실시예 내지 제4 실시예와 같이 재전송 요청 메시지를 중계기(200)에 전송한다(S511).
중계기(200)의 재전송부(240)는 재전송 요청 메시지에 해당하는 데이터 신호 가 복호 데이터 저장부(230)에 존재하는지 검색하여 존재한다면 해당 데이터 신호를 기지국(100)에 전송(상호 협력 재전송)한다(S513).
다음은 도 9을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 중계기(200)의 복호부(210)의 복호 방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중계기(200)의 복호 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 복호부(210)는 기지국(100)이 방송하는 자원 할당 정보를 수신한다(S601).
그리고, 복호부(210)는 자원 할당 정보에 따라 단말이 기지국(100)에 송신하는 데이터 신호를 추출하고, 추출한 데이터 신호의 세기가 임계값(SNRThr)을 초과하는 지 확인한다(S603). 즉, 복호부(210)는 기지국(100)이 관장하는 셀 내의 단말 중에서 중계기(200)에 비교적 가까운 단말에 대해서만 복호를 수행한다. 복호부(210)는 신호의 세기가 임계값 이하인 데이터 신호를 상호 협력 리스트에서 제외한다(S605).
다음, 복호부(210)는 임계값을 초과하는 데이터 신호를 자원 할당 정보에 따라 복호한다(S607).
복호에 성공한 경우 즉 데이터 신호에 오류가 없는 경우(S609), 복호부(210)는 복호된 데이터 신호의 식별자와 단말의 식별자를 상호 협력 리스트에 추가하여 저장한다(S611). 그리고 복호부(210)는 복호된 데이터 신호를 복호 데이터 저장 부(230)에 저장한다(S613).
이상에서 본 발명의 실시예는 상향링크를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 하향링크에서도 적용될 수 있다.
또한 이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 중계기는 단말이 기지국에 전송하는 신호를 미리 복호하여 저장하고 있다가 기지국으로부터 요청이 있으면 복호된 신호를 채널 환경이 좋은 BR 링크를 통해 기지국에 전송할 수 있으므로, 기지국의 신호 재전송 요청시에 자원 재사용 효율을 높이고 간섭량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국의 신호 재전송 요청시에 오류율을 낮출 수 있으므로 시간 지연에 민감한 서비스에의 적용이 용이하다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 신호의 재전송시에 단말의 관여 없이 중계 기에 의해서만 재전송이 이루어질 때 단말의 전력이 절약될 수 있고, BM 링크보다는 상대적으로 채널 환경이 좋은 BR 링크가 이용되므로 자원 이용 효율이 좋아진다.

Claims (23)

  1. 단말과 기지국을 중계하는 방법에 있어서,
    상기 단말이 상기 기지국 또는 서비스 중계기에 송신한 신호를 수신하는 단계;
    상기 신호를 복호하여 복호된 신호를 생성하는 단계;
    상기 복호된 신호에 오류가 있는지 판단하는 단계;
    상기 오류가 없는 경우 상기 신호를 저장 수단에 저장하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 신호에 대한 요청 메시지를 수신하는 경우 상기 저장 수단에 저장된 상기 신호를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 단말과 기지국을 중계하는 중계기에 있어서,
    복호 데이터가 저장되는 제1 저장부;
    상기 단말이 상기 기지국 또는 서비스 중계기에 송신한 신호를 복호하여 복호된 신호에 오류가 없는 경우 상기 신호를 상기 제1 저장부에 저장하는 복호부;
    상기 기지국으로부터 상기 신호에 대한 요청 메시지를 수신하는 경우 상기 제1 저장부에 저장된 상기 신호를 상기 기지국에 전송하는 재전송부를 포함하는 중계기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 단말이 송신한 신호를 수신하는 단계;
    상기 신호를 복호하여 복호된 신호에 오류가 있는지 판단하는 단계;
    상기 오류가 있는 경우 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계;
    상기 단말 및 상기 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신하는 단계는, 상기 단말 및 상기 중계기로부터 동일한 자원을 통해 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 기지국이 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 단말이 송신한 신호를 복호하여 복호된 신호를 생성하는 단계;
    상기 복호된 신호에 오류가 있는 경우 상기 오류를 가진 신호를 전송할 수 있는 협력 중계기를 조회하는 단계;
    상기 오류를 가진 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 협력 중계기에 전송하는 단계;
    상기 협력 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 삭제
  16. 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 중계기가 재전송할 수 있는 신호를 송신한 단말들의 리스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 중계기로부터 수신하는 단계;
    상기 단말로부터 상기 신호를 수신하고 복호하여 복호된 신호를 생성하는 단계;
    상기 복호된 신호에 오류가 있는 경우 상기 단말의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 지 판단하는 단계;
    상기 단말의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 오류가 있는 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 중계기에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 중계기와 협력하여 단말로부터 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 중계기가 재전송할 수 있는 신호의 식별자의 리스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 중계기로부터 수신하는 단계;
    상기 단말로부터 상기 신호를 수신하고 복호하여 복호된 신호를 생성하는 단계;
    상기 복호된 신호에 오류가 있는 경우 상기 오류가 있는 신호의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하는 지 판단하는 단계;
    상기 오류가 있는 신호의 식별자가 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 오류가 있는 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 중계기에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 경우, 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 단말에 전송하여, 상기 단말이 상기 재전 송 요청 메시지에 해당하는 신호를 상기 제1 중계기에 재전송하도록 하는 단계;
    상기 제1 중계기 및 상기 제2 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 단계;
    상기 오류 정보에 해당하는 신호를 전송할 수 있는 협력 중계기를 조회하는 단계;
    상기 오류 정보에 해당하는 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 협력 중계기에 전송하는 단계;
    상기 협력 중계기로부터 상기 재전송 요청 메시지에 해당하는 신호를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 제2 중계기가 재전송할 수 있는 신호를 송신한 단말들의 식별자의 리스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 제2 중계기로부터 수신하는 단계;
    상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 경우, 상기 오류 정보에 해당하는 신호를 송신한 단말의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 지 검색하는 단계;
    상기 오류 정보에 해당하는 신호의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 제2 중계기에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제1 중계기의 서비스를 받는 단말로부터 제2 중계기와의 협력을 통해 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 제2 중계기가 재전송할 수 있는 신호의 식별자의 리스트를 포함하는 상호 협력 리스트를 상기 제2 중계기로부터 수신하는 단계;
    상기 제1 중계기로부터 상기 신호에 대한 오류 정보를 수신하는 경우, 상기 오류 정보에 해당하는 신호의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 지 검색하는 단계;
    상기 오류 정보에 해당하는 신호의 식별자가 상기 상호 협력 리스트에 존재하는 경우 상기 신호에 대한 재전송 요청 메시지를 상기 제2 중계기에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
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