KR101465909B1 - 기기 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 앵커 단말을 통해 기지국과 제어 정보 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

기기 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 앵커 단말을 통해 기지국과 제어 정보 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 기기 간 통신(Machine Type Communication:MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 제 1 단말이 제 2 단말을 통해 기지국과 통신을 수행하기 위한 방법에 있어서, 상기 제 2 단말로 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 데이터를 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 제 2 단말과의 링크 품질에 해당하는 제어 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 과정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 제어 정보는 상기 제 2 단말과 상기 기지국 사이에서의 지연 정보 및 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말과의 링크 품질 측정 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기기 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서 앵커 단말을 통해 기지국과 제어 정보 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSCEIVING CONTROL INFORMATION AND/OR DATA TO/FROM A BASE STATION VIA AN ANCHOR TERMINAL IN A WIRELESS ACCESS SYSTEM SUPPORTING MACHINE-TYPE COMMUNICATION}
본 명세서는 기기 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로 특히, MTC 단말이 앵커(Anchor) 단말을 통해 기지국과 제어 정보 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
기기 간 통신(M2M Communication, Machine Type Communication: MTC)이하에서, 기기 간 통신에 대해서 간략히 살펴보기로 한다.
기기 간(Machine to Machine:M2M) 통신이란, 표현 그대로 전자 장치와 전자 장치 간의 통신을 의미한다. 즉, 사물 간의 통신을 의미한다. 일반적으로, 전자 장치 간의 유선 혹은 무선 통신이나, 사람이 제어하는 장치와 기계간의 통신을 의미하지만, 전자 장치와 전자 장치 간 즉, 기기 간 무선 통신을 특별히 지칭하는 의미로 사용된다. 또한, 셀룰러 네트워크에서 사용되는 M2M 단말들은 일반적인 단말들보다 성능이나 능력이 떨어진다.
셀 내에는 많은 단말들이 존재하며 단말들은 단말의 type, class, service type 등에 따라서 서로 구분될 수 있다.
일 예로, 단말들의 동작 타입에 따라, 크게 HTC(Human type communication) 와 MTC(Machine type communication)를 위한 단말로 구분할 수 있다. 상기 MTC는 M2M 단말 간의 통신을 포함할 수 있다. 여기서 HTC는 Human에 의해서 signal의 transmission이 결정되어 신호를 송수신하는 것을 의미하며, MTC는 human에 의한 개입 없이 각 단말이 자체적으로 event 발생에 의해 혹은 주기적으로 signal을 transmission 하는 것을 의미한다.
또한, 기기 간 통신(M2M communication 혹은 machine type communication (MTC))이 고려되면, 전체적인 단말의 수는 급격히 증가할 수 있다. M2M 단말들은 지원하는 service에 따라서 다음과 같은 특성을 가질 수 있다.
1. 셀 내의 많은 수의 단말
2. 적은 데이터 량
3. 낮은 전송 빈도수(주기성을 가질 수도 있음)
4. 제한된 수의 데이터 특성
5. 시간 지연에 민감하지 않음
6. Low mobility를 가지거나 고정되어 있음
MTC 단말이 앵커 단말을 통해 기지국과 데이터를 송수신하는 과정에서 데이터를 잃은 경우, 재전송 과정을 수행해야 한다. 하지만, 현재 MTC 단말이 앵커 단말을 통해 데이터를 전송하는 경우, 이에 대한 재전송 과정에 대해서는 정의되어 있지 않다.
앵커 단말과 기지국 사이에서의 홉 수로 인해, MTC 단말의 기지국과 앵커 단말로의 재전송은 다른 구성을 가지기 때문에(일 예로, 재전송 타이머 등), 앵커 단말과 기지국 사이에서의 지연을 고려한 재전송 시간의 재설정 과정 등이 정의될 필요가 있다.
따라서, 본 명세서는 앵커 단말에 종속하는 MTC 단말과 앵커 단말 사이에서의 링크 품질 정보 및 앵커 단말과 기지국과의 지연 정보를 MTC 단말로 전송함으로써, 앵커 단말로 인해 발생할 수 있는 MTC 단말의 재전송 실패를 방지하고자 함에 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 MTC 단말과 기지국 간의 그룹 응답(ACK/NACK) 과정을 정의함으로써, 신뢰성 체크 과정의 오버헤드를 줄이고자 함에 목적이 있다.
본 명세서는 기기 간 통신(Machine Type Communication:MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 제 1 단말이 제 2 단말을 통해 기지국과 통신을 수행하기 위한 방법에 있어서, 상기 제 2 단말로 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 데이터를 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 제 2 단말과의 링크 품질에 해당하는 제어 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 과정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 제어 정보는 상기 제 2 단말과 상기 기지국 사이에서의 지연 정보 및 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말과의 링크 품질 측정 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 단말은 상기 제 2 단말에 종속하는 종속 단말(subordinate device)이며, 상기 제 2 단말은 상기 제 1 단말의 제어 정보 및/또는 데이터를 수신하여 상기 기지국으로 중계하는 앵커 단말(anchor device)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재전송 과정을 수행하는 단계는, 상기 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 타이머를 재설정하는 단계; 및 상기 재설정된 재전송 타이머에 따라 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터를 재전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터를 재전송하는 단계는, 상기 기지국으로부터 상기 제 2 단말로 전송한 상향링크 데이터에 대한 응답을 수신하지 못하거나 부정 응답(NACK)을 수신한 경우에 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지연 정보는 왕복 지연(Round Trip Delay:RTD) 또는 상대 지연(Relative Delay:RD)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재전송 타이머는 자동 재전송 요청(Automatic Repeat reQuest:ARQ) 또는 복합 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat reQuest:HARQ) 타이머인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 단말이 상기 제 1 단말로부터 수신하는 상향링크 데이터 및 상기 제 1 단말과의 링크에 관한 링크 품질 측정 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 상기 제 2 단말을 통해 상기 기지국으로 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 그룹 응답을 요청하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 그룹 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그룹 응답은 복수의 제 1 단말들에 대한 그룹 응답이거나 상기 제 1 단말의 복수의 PDU에 대한 그룹 응답인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그룹 응답은 그룹 액(Group ACK)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그룹 응답은 상기 기지국으로부터 브로드캐스트 방식을 통해 수신되며, 상기 그룹 응답은 각 제 1 단말로부터 수신된 데이터 패킷의 PDU(Protocol Data Unit) 시퀀스 넘버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그룹 응답을 요청하는 단계는, 상기 제 2 단말로 전송한 상향링크 데이터의 응답에 대한 그룹 응답 요청을 나타내는 지시 정보를 전송하되, 상기 지시 정보는 피기백(piggyback) 비트, MAC 메시지 또는 대역폭 요청 과정을 통해 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 상기 제 2 단말로 전송한 상향링크 데이터에 대해 버퍼링하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 그룹 응답을 수신한 경우, 상기 버퍼링한 상향링크 데이터를 해제시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 상기 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 하향링크 데이터에 대한 응답을 지연시키기 위한 상기 응답 전송 시점을 나타내는 응답 지연 시간 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 응답 지연 시간 정보에 따라, 상기 수신된 하향링크에 대한 응답을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 응답 지연 시간 정보는 하향링크 에이 맵(DL A-MAP) 또는 MAC 메시지를 통해 상기 기지국으로부터 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어 정보는 상기 제 1 단말이 상기 제 2 단말로 전송하는 전송 전력을 조절하기 위한 전송 전력 조절 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 링크 품질 측정 정보는 채널 품질 지시자(CQI) 또는 수신 신호 세기 지시자(RSSI)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 기기 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 앵커(anchor) 단말을 통해 기지국과 통신을 수행하기 위한 단말에 있어서, 외부로부터 무선신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및 상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 앵커 단말로 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 데이터를 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 기지국으로부터 상기 앵커 단말과의 링크 품질에 해당하는 제어 정보를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 앵커 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 과정을 수행하도록 제어하되, 상기 제어 정보는 상기 앵커 단말과 상기 기지국 사이에서의 지연 정보 및 상기 앵커 단말과의 링크 품질에 대한 링크 품질 측정 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 앵커 단말과 기지국 간의 홉 수로 인해 발생하는 지연을 고려하여 MTC 단말의 재전송 타이머를 재설정함으로써, MTC 단말의 데이터에 대한 재전송 실패를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 MTC 단말과 기지국 간의 그룹 응답 과정을 정의함으로써 즉, 지연에 민감하지 않은 MTC 단말의 응답 과정을 지연시킴으로써, 신뢰성 체크 과정에서 발생하는 데이터의 오버헤드를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 제 1 단말이 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 과정 및 전송 전력 제어 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 그룹 응답 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선 접속 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도를 나타낸다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
이하, M2M(또는 MTC) 시스템에서 사용되는 용어를 간략히 정리하면 하기와 같다.
(1) Machine-to-Machine(M2M) 통신: 기지국을 통해 사용자 장치들 사이에서 또는 기지국을 통해 코어 네트워크 내의 서버와 장치 사이에서 사람의 관여 없이 수행될 수 있는 정보 교환을 말한다.
(2) M2M ASN: 엠투엠(M2M) 서비스를 지원할 수 있는 액세스 서비스 네트워크를 말한다.
(3) M2M Device: M2M 기능을 갖는(또는 지원하는) 단말을 말한다.
(4) M2M subscriber: M2M 서비스의 소비자를 말한다.
(5) M2M Server: M2M 장치와 통신할 수 있는 엔터티를 말한다. M2M 서버는 M2M subscriber에 의해 접속될 수 있는 인터페이스를 제공한다.
(6) M2M feature: M2M ASN에 의해 지원되는 M2M 어플리케이션의 독특한 특성을 말한다. 하나 이상의 특징들은 어플리케이션을 지원하기 위해 필요로 될 수 있다.
(7) M2M 그룹: 공통 및/또는 동일한 M2M subcriber를 포함하는 즉, 하나 이상의 특징들을 공유하는 엠투엠 단말들의 그룹을 말한다.
엠투엠 그룹 ID ( MGID ) 및 엠투엠 단말(또는 장치) ID( MDID )
기기 간(M2M) 통신을 지원하는 시스템에서 기지국은 엠투엠 단말(M2M device)들에게 각 엠투엠 단말이 속한 엠투엠 그룹(M2M group)을 나타내는 제 1 식별자 및 상기 엠투엠 그룹에 속한 엠투엠 단말들을 구별하기 위한 제 2 식별자를 할당할 수 있다. 여기서, 제 1 식별자는 셀 내에서 각각의 M2M Group을 구별하기 위해서 사용되는 식별자를 말하며, 제 2 식별자는 M2M device가 속한 그룹에서 각 M2M device를 구별하기 위해 사용되는 식별자를 말한다. 즉, 제 1 식별자는 M2M Group ID로, 제 2 식별자는 M2M device ID로 표현될 수 있다.
또한, 제 1 식별자는 제 1 엠투엠 단말 ID(Primary M2M Device ID)로, 제 2 식별자는 제 2 엠투엠 단말 ID(Secondary M2M Device ID)로 사용될 수도 있다. 편의상 제 1 식별자를 M2M Group ID로, 제 2 식별자를 M2M device ID로 사용할 수도 있다.
즉, 엠투엠 단말들은 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 수행 시, 기기 간 통신 지원 시스템으로부터 기지국과의 통신에서 사용할 M2M Group ID 및 M2M device ID를 할당받을 수 있다. 여기서, 상기 기기 간 통신 지원 시스템은 기지국 또는 네트워크에 연결된 네트워크 엔터티(network entity)를 말하며, 상기 네트워크 엔터티는 일 예로, M2M 서버일 수 있다.
이하에서 802.16(특히, 16m) 시스템을 예로 들어 설명하나, 본 명세서에서 제안하는 방법이 802.16m 시스템에서만 한정되는 것은 아니며, LTE, LTE-A 등과 같은 시스템에서도 사용될 수 있음은 당연하다.
도 1은 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; Mobile station, MS) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device),AMS(Advanced Mobile Station) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 또한, 단말(10)은 기기 간 통신을 지원하는 엠투엠(M2M) 또는 MTC 단말을 포함한다. 또한, 단말(10)은 후술하는 종속 단말(제 1 단말) 및 앵커 단말(제 2 단말)을 모두 포함한다.
기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드B(NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다.
OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 전송기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 전송기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다.
또한, 슬롯(slot)은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛으로, 시간과 서브채널(subchannel)로 정의된다. 상향링크에서 서브채널은 다수의 타일(tile)로 구성될 수 있다(construct). 서브 채널은 6 타일로 구성되고, 상향링크에서 하나의 버스트는 3 OFDM 심벌과 1 서브채널로 구성될 수 있다.
PUSC(Partial Usage of Subchannels) 순열(permutation)에 있어서, 각 타일은 3 OFDM 심벌 상에서 4 인접하는 부반송파를 포함할 수 있다. 선택적으로, 각 타일은 3 OFDM 심벌 상에서 3 인접하는 부반송파를 포함할 수 있다. 빈(bin)은 OFDM 심벌 상에서 9 인접하는(contiguous) 부반송파를 포함한다. 밴드(band)는 빈의 4 행(row)의 그룹을 말하고, AMC(Adaptive modulation and Coding) 서브채널은 동일한 밴드에서 6 인접하는 빈들로 구성된다.
재전송 및 전송 전력 제어
이하에서, 본 명세서에서 제안하는 제 1 단말이 제 2 단말을 통해 UL 정보(또는 신호, 제어/데이터)를 기지국으로 전송하는 경우, 상기 제 1 단말이 전송하는 UL 데이터에 대한 재전송 과정 및 전송 전력 제어 과정에 대해 살펴보기로 한다.
도 2 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 제 1 단말이 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 과정 및 전송 전력 제어 과정을 나타내는 흐름도이다. 특히, 도 2 (a)는 재전송 과정을, 도 2 (b)는 전송 전력 제어 과정을 나타낸다.
여기서, 제 1 단말은 기기 간 통신(MTC)을 지원하며, 제 2 단말을 통해 UL 정보를 기지국으로 전송한다. 즉, 상기 제 1 단말은 상기 제 2 단말에 종속하는 단말을 의미하는 것으로, 편의상 '종속 단말(subordinate device)'이라는 용어로 사용할 수 있다.
또한, 제 2 단말은 상기 제 1 단말의 정보를 수신하여 기지국으로 중계하는 역할을 하는 단말로서, 헤더 단말(header device), 앵커 노드(anchor node) 또는 앵커 단말(anchor device)을 말한다. 편의상 '앵커 단말'이라는 용어로 사용할 수 있다.
종속 단말들은 단지 기지국에 의해서만 제어되며, 앵커 단말은 단지 종속 단말로부터 데이터 또는 제어 메시지를 수신하기만 한다. 즉, 정보 플로우는 종속 단말에서 앵커 단말로의 한 방향만 발생한다. 즉, 앵커 단말은 종속 단말에 의해 전송된 데이터를 단순히 기지국으로 중계하게 된다. 이 경우, 앵커 단말은 종속 단말에 의해 전송된 데이터에 대해 신뢰성을 제공하기 위한 support를 하지 않는다.
따라서, 종속 단말들에 의해 전송되는 데이터에 대한 신뢰성(일 예로, ACK/NACK, ARQ, HARQ)은 단지 기지국에 의해서만 관리된다. 즉, 앵커 단말은 종속 단말로부터 수신하는 데이터의 신뢰성과 관련된 동작을 수행하지 않는다. 앵커 단말은 앵커 단말에서 기지국 또는 그 반대로 전송되는 정보에 대해서만 신뢰성을 제공한다.
먼저, 앵커 단말과 기지국은 상기 앵커 단말의 활성화 여부 확인 과정을 주기적으로 수행한다(S210). 즉, 기지국은 앵커 단말로 상기 앵커 단말의 활성화 상태를 확인하기 위한 요청 메시지를 전송한다.
앵커 단말이 기지국으로부터 상기 요청 메시지를 수신한 경우, 앵커 단말은 기지국으로 활성화 상태에 대한 응답을 전송한다.
또한, 앵커 단말은 종속 단말들이 상기 앵커 단말과 관계를 맺게 하기 위해 즉, 상기 앵커 단말에 참여할 수 있도록 하기 위해, 고정된 전송 전력으로 앵커 단말 자신의 존재를 종속 단말들로 알리기 위해 광고하는 과정을 수행한다.
이하, 앵커 단말이 기지국과의 관계에서 활성화 상태에 있고, 종속 단말들은 상기 앵커 단말의 존재를 알고 있는 상태라고 가정한다. 즉, 앵커 단말이 종속 단말에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보를 기지국으로 중계할 수 있다고 가정한다.
도 2 (a)를 참조하면, 종속 단말은 앵커 단말로 기지국으로 전송하기 위한 상향링크(UL) 정보(제어 정보 및/또는 데이터)를 전송한다(S220). 이 경우, 종속 단말은 앵커 단말로 고정된 전송 전력을 가지고 UL 정보를 전송하게 된다.
이후, 앵커 단말은 종속 단말로부터 수신된 UL 정보와 상기 종속 단말과의 링크 품질과 관련된 링크 품질 측정 정보를 포함하는 제어 정보를 기지국으로 전송한다(S230). 여기서, 상기 링크 품질 측정 정보는 채널 품질 지시자(CQI) 또는 수신 신호 세기 지시자(RSSI)일 수 있다.
즉, 앵커 단말은 종속 단말의 UL 정보를 기지국으로 중계하면서, 종속 단말과의 링크 품질 측정 정보를 함께 기지국으로 전송할 수 있다.
이후, 기지국은 종속 단말에게 상기 앵커 단말로부터 수신된 링크 품질 측정 정보를 포함하는 제어 정보를 전송한다(S240).
여기서, 기지국이 종속 단말로 전송하는 제어 정보에는 상기 앵커 단말과 기지국 사이에서의 지연 정보를 포함한다. 또한, 기지국은 종속 단말과 기지국 사이에서의 홉 수에 기초하여 적절한 재전송 타이머를 설정한 후, 상기 제어 정보에 포함시켜 종속 단말로 전송할 수도 있다. 상기 재전송 타이머는 자동 재전송 요청(Automatic Repeat reQuest:ARQ) 또는 복합 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat reQuest:HARQ) 타이머일 수 있다.
또한, 상기 지연 정보는 왕복 지연(Round Trip Delay:RTD) 또는 상대 지연(Relative Delay:RD)일 수 있다.
이후, 종속 단말은 상기 기지국으로부터 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 앵커 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 타이머를 설정할 수 있다(S250).
즉, 종속 단말은 앵커 단말과 기지국 사이에서의 데이터 전송과 관련된 지연 요소를 고려함으로써, UL 정보의 재전송에 대한 타이머를 새로 설정하게 된다. 여기서, 앞서 살핀 것처럼 제어 정보에 재전송 타이머가 포함되는 경우에는 상기 종속 단말의 재전송 타이머 설정 과정이 생략될 수 있다.
이후, 종속 단말은 상기 기지국으로부터 상기 앵커 단말로 전송한 상향링크 데이터에 대한 응답을 수신하지 못하거나 부정 응답(NACK)을 수신한 경우, 상기 새로 설정되는 재전송 타이머에 따라 상기 앵커 단말로 전송한 상기 상향링크 데이터를 재전송한다(S260).
마찬가지로, 앵커 단말은 상기 종속 단말로부터 수신된 재전송 데이터를 기지국으로 중계하며(S270), 종속 단말은 기지국으로부터 재전송한 데이터에 대한 응답(ACK/NACK)을 수신하게 된다(S280).
또한, 도 2 (b)를 참조하면, 기지국이 종속 단말로 전송하는 제어 정보에는 전력 제어 조절 정보(power control adjustment information)를 더 포함할 수 있다(S240'). 상기 전력 제어 조절 정보는 종속 단말이 앵커 단말로 전송하는 고정된 전송 전력에 대한 조절 값을 말한다.
따라서, 종속 단말은 상기 수신된 전력 제어 조절 정보에 기초하여, 앵커 단말로 전송하는 기존의 고정된 전력 값을 수정한다(S290).
그룹 응답
도 3 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 그룹 응답 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3 (a) 및 (b)에는 도시하지 않았지만, 이하 종속 단말이 전송하는 모든 정보는 앵커 단말을 통해 기지국으로 전송된다고 가정한다.
도 3 (a)를 참조하면, 종속 단말과 기지국은 하향링크/상향링크(DL/UL) 데이터를 송수신한다(S310).
이후, 종속 단말은 기지국과 송수신하는 DL/UL 데이터에 대한 그룹 응답(Group ACK)을 기지국으로 요청할 수 있다(S320). 여기서, 기지국은 종속 단말이 전송하는 그룹 응답 요청을 앵커 단말을 통해 수신하게 된다. 여기서, 기지국으로부터 수신되는 DL 데이터에 대한 그룹 응답 요청은 상기 기지국에 의해 지시될 수 있다.
DL 데이터에 대한 그룹 응답 요청이 기지국에 의해 지시되는 경우, 기지국은 종속 단말의 그룹 응답 전송 시점을 알려주는 ACK 지연 시간(ACK delay time) 정보를 DL A-MAP 또는 별도의 MAC 메시지 등을 통해 종속 단말로 전송할 수 있다.
이 경우, 종속 단말은 기지국으로부터 수신한 DL 데이터에 대한 ACK을 그룹 ACK 전송 시점까지 버퍼링 해둔다.
또한, 상기 그룹 응답 요청은 하나의 종속 단말이 전송하는 복수의 PDU에 대해서 기지국으로 그룹 응답을 요청하는 경우이거나 종속 단말이 다른 종속 단말들에 대한 응답과 함께 응답을 수신하기 위해 기지국으로 그룹 응답을 요청하는 경우일 수 있다. 여기서, 종속 단말이 다른 종속 단말들에 대한 응답과 함께 응답을 받기 위한 목적으로 그룹 응답을 기지국으로 요청하는 경우, 기지국은 그룹 응답을 받을 종속 단말들에게 브로드 캐스트 방식으로 그룹 응답을 전송할 수 있다.
또한, 상기 그룹 응답 요청이 복수의 PDU에 대한 그룹 응답 요청인 경우, 기지국은 해당 단말로 그룹 응답 전송 시, 수신된 데이터 패킷의 PDU(Protocol Data Unit) 시퀀스 넘버를 포함시켜 전송할 수 있다.
또한, 상기 그룹 응답 요청은 피기백(piggyback) 비트, MAC 메시지 또는 대역폭 요청 과정을 통해 기지국으로 전송될 수 있다.
이후, 기지국은 종속 단말로부터 그룹 응답을 수신하는 경우, 그룹 응답을 설정하게 된다(S330).
여기서, 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 기지국은 종속 단말로의 응답이 모두 ACK이 아닌 경우에는 ACK 응답에 대해서만 그룹 응답을 설정한 후(S331,S332), ACK 응답을 수신하는 종속 단말들에게 그룹 응답을 브로드 캐스트 방식으로 전송할 수 있다(S333). 이 경우, NACK 응답을 수신하는 종속 단말들에게 기지국은 각 단말 별 즉, 유니캐스트 방식으로 응답을 전송할 수 있다.
기지국으로 그룹 응답을 요청한 종속 단말은 상기 기지국으로부터 그룹 응답을 수신하기까지 해당 데이터를 버퍼링한다(S340). 이후, 기지국으로부터 그룹 응답을 수신한 경우, 상기 버퍼링한 데이터를 해지한다(S350,S360).
이상에서 설명한 실시예들 및 변형예들은 조합될 수 있다. 따라서, 각 실시예가 단독으로만 구현되는 것이 아니라, 필요에 따라 조합되어 구현될 수 있다. 이러한 조합에 대해서는, 본 명세서를 읽은 당업자라면, 용이하게 구현할 수 있는바, 이하 그 조합에 대해서는 상세하게 설명하지 않기로 한다. 다만, 설명하지 않더라도, 본 발명에서 배제되는 것이 아니며, 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 실시예들 및 변형예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선 접속 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도를 나타낸다.
단말(10)은 제어부(11), 메모리(12) 및 무선통신(RF)부(13)을 포함한다.
또한, 단말은 디스플레이부(display unit), 사용자 인터페이스부(user interface unit)등도 포함한다.
제어부(11)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(11)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(12)는 제어부(11)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. 즉, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다.
RF부(13)는 제어부(11)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
추가적으로, 디스플레이부는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다.
기지국(20)은 제어부(21), 메모리(22) 및 무선통신(RF)부(radio frequency unit)(23)을 포함한다.
제어부(21)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(21)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(22)는 제어부(21)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.
RF부(23)는 제어부(21)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
제어부(11, 21)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(12,22)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(13,23)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(12,22)에 저장되고, 제어부(11, 21)에 의해 실행될 수 있다.
메모리(12,22)는 제어부(11, 21) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(11, 21)와 연결될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

Claims (18)

  1. 기기 간 통신(Machine Type Communication:MTC)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 제 1 단말이 제 2 단말을 통해 기지국과 통신을 수행하기 위한 방법에 있어서,
    상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 데이터를 상기 제2 단말로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 제 2 단말과의 링크 품질에 해당하는 제어 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 과정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 제어 정보는 상기 제 2 단말과 상기 기지국 사이에서의 지연 정보 및 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말과의 링크 품질 측정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 상기 제 2 단말에 종속하는 종속 단말(subordinate device)이며, 상기 제 2 단말은 상기 제 1 단말의 제어 정보 및/또는 데이터를 수신하여 상기 기지국으로 중계하는 앵커 단말(anchor device)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 재전송 과정을 수행하는 단계는,
    상기 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 타이머를 재설정하는 단계; 및
    상기 재설정된 재전송 타이머에 따라 상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터를 재전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 단말로 전송하는 상향링크 데이터를 재전송하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 상기 제 2 단말로 전송한 상향링크 데이터에 대한 응답을 수신하지 못하거나 부정 응답(NACK)을 수신한 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 지연 정보는 왕복 지연(Round Trip Delay:RTD) 또는 상대 지연(Relative Delay:RD)인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 재전송 타이머는 자동 재전송 요청(Automatic Repeat reQuest:ARQ) 또는 복합 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat reQuest:HARQ) 타이머인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 단말이 상기 제 1 단말로부터 수신하는 상향링크 데이터 및 상기 제 1 단말과의 링크에 관한 링크 품질 측정 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 단말을 통해 상기 기지국으로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 그룹 응답을 요청하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 그룹 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 그룹 응답은 복수의 제 1 단말들에 대한 그룹 응답이거나 상기 제 1 단말의 복수의 PDU에 대한 그룹 응답인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 그룹 응답은 그룹 액(Group ACK)인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 그룹 응답은 상기 기지국으로부터 브로드캐스트 방식을 통해 수신되며, 상기 그룹 응답은 각 제 1 단말로부터 수신된 데이터 패킷의 PDU(Protocol Data Unit) 시퀀스 넘버를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 그룹 응답을 요청하는 단계는,
    상기 제 2 단말로 전송한 상향링크 데이터의 응답에 대한 그룹 응답 요청을 나타내는 지시 정보를 전송하되, 상기 지시 정보는 피기백(piggyback) 비트, MAC 메시지 또는 대역폭 요청 과정을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 단말로 전송한 상향링크 데이터에 대해 버퍼링하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상기 그룹 응답을 수신한 경우, 상기 버퍼링한 상향링크 데이터를 해제시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 하향링크 데이터에 대한 응답을 지연시키기 위한 상기 응답 전송 시점을 나타내는 응답 지연 시간 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 응답 지연 시간 정보에 따라, 상기 수신된 하향링크에 대한 응답을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 응답 지연 시간 정보는 하향링크 에이 맵(DL A-MAP) 또는 MAC 메시지를 통해 상기 기지국으로부터 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 정보는 상기 제 1 단말이 상기 제 2 단말로 전송하는 전송 전력을 조절하기 위한 전송 전력 조절 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 링크 품질 측정 정보는 채널 품질 지시자(CQI) 또는 수신 신호 세기 지시자(RSSI)인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 기기 간 통신을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 앵커(anchor) 단말을 통해 기지국과 통신을 수행하기 위한 단말에 있어서,
    외부로부터 무선신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및
    상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    상기 앵커 단말로 상기 기지국으로 전송하기 위한 상향링크 데이터를 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 기지국으로부터 상기 앵커 단말과의 링크 품질에 해당하는 제어 정보를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며,
    상기 수신된 제어 정보에 기초하여, 상기 앵커 단말로 전송하는 상향링크 데이터에 대한 재전송 과정을 수행하도록 제어하되,
    상기 제어 정보는 상기 앵커 단말과 상기 기지국 사이에서의 지연 정보 및 상기 앵커 단말과의 링크 품질에 대한 링크 품질 측정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
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