KR101537736B1 - 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법 및 상기 방법을 수행하는 개인용 중계기와, 상기 개인용 중계기와 통신하는 단말기 - Google Patents

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Abstract

무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법 및 상기 방법을 수행하는 개인용 중계기와, 상기 개인용 중계기와 통신하는 단말기가 개시된다. 본 발명의 일측에 따른 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법은, 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터를 수신하여 디코딩하는 단계, 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호의 전력에 기반하여 데이터 재전송 대역을 선정하는 단계, 및 상기 데이터 재전송 대역을 통해 상기 디코딩된 데이터를 상기 타겟 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
멀티 셀, 무선 네트워크, 자원 재사용, 중계기, 데이터

Description

무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법 및 상기 방법을 수행하는 개인용 중계기와, 상기 개인용 중계기와 통신하는 단말기{Method for Relaying Data in Wireless Network and Personal Relay of Enabling the Method, and Mobile Device for Communicating with the Personal Relay}
무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법 및 상기 방법을 수행하는 개인용 중계기와, 상기 개인용 중계기와 통신하는 단말기가 개시된다.
최근의 무선 어플리케이션 및 서비스들은 큰 전송 대역폭을 요구한다.
무선 네트워크 서비스 이용자들은 유선(wired) 네트워크 서비스와 유사한 데이터 전송율(data rate) 및 서비스 품질을 요구하고 있으나, 무선 네트워크의 경우 간섭(interference), 멀티-패스(multi-path) 페이딩(fading), 음영(shadowing) 등의 문제로 인해 유선 네트워크와 비슷한 퍼포먼스(performance)로 서비스하는 것이 어렵다. 또한, 무선 네트워크 서비스 제공자 및 이용자들은 무선 서비스 시 서비스를 위한 전송 비트 당 비용(cost per bit)에 대한 우려가 있다. 이러한 요구를 충족하기 위해, 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access; OFDMA) 방식과 중계기 기술을 결합하는 방식이 연구되고 있다.
이러한 OFDMA와 중계기 기술의 결합은 몇 가지 흥미 있는 이슈들을 가지고 있는데, 특히, 다수의 노드들이 연관된 무선 네트워크 상에서의 자원 할당(resource assignment) 및 간섭 제어(interference management)가 그것이다. 멀티 셀(multi cellular) 무선 네트워크 환경에서, 특정 네트워크 요소(일례로, 원격 네트워크 제어기(Remote Network Controller; RNC) 또는 기지국 등)가 중앙 집중 방식의(centralized) 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM)를 수행하는 것은 늘어나는 피드백 정보로 인한 네트워크 오버헤드 문제 등으로 인해 큰 복잡도를 갖는다. 이러한 중앙 집중 방식의 무선 자원 관리 스킴(scheme)의 복잡도를 해결하기 위해 분산 방식의 무선 자원 관리 스킴 또는 셀 내 무선 자원 재사용(reuse) 등의 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 일측에 따른 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법은, 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터를 수신하여 디코딩하는 단계, 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호의 전력에 기반하여 데이터 재전송 대역을 선정하는 단계, 및 상기 데이터 재전송 대역을 통해 상기 디코딩된 데이터를 상기 타겟 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측에 따른 개인용 중계기는, 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터를 디코딩하는 데이터 수신부, 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호의 전력에 기반하여 데이터 재전송 대역을 선정하는 무선자원 관리부, 및 상기 데이터 재전송 대역을 통해 상기 디코딩된 데이터를 상기 타겟 단말로 전송하는 데이터 재전송부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측에 따른 무선 단말의 데이터 수신 방법은, 개인용 중계기와 접속 설정(connection establishment)을 하는 단계, 기지국 또는 레거시 중계기로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 디코딩하는 단계, 상기 디코딩된 데이터에 에러가 있는 경우, 상기 데이터에 해당하는 에러 보고 신호를 상기 개인용 중계기로 전송하는 단계, 및 상기 개인용 중계기로부터 상기 에러 보고 신호에 대응하는 상기 데이터를 재전송 받는 단계를 포함한다.
셀 기반의 무선 네트워크에서 분산 방식의 무선 자원 관리 스킴(scheme)이 제공된다.
셀 기반의 무선 네트워크에서 셀 내 무선 자원을 재사용하여 무선 단말의 데이터 쓰루풋(throughput)을 높인다.
셀 기반의 무선 네트워크에서 무선 단말과 통신하여 통신 성능을 높이는 개인용 중계기가 제공된다.
셀 기반의 무선 네트워크에서 개인용 중계기가 자신의 커버리지 내의 간섭을 최소화할 수 있는 전력 할당 방법이 제공된다.
본 명세서 및 도면에 기재된 레거시(legacy) 중계기는 셀 기반의 무선 네트워크에서 사용되는 중계기로서, (1) 특정 위치에 고정되어 데이터 중계를 수행하는 고정형 중계기(fixed-type relay), 및 (2) 버스 또는 지하철 등의 이동체(mobile object)에 탑재되거나 설치 위치가 실시간으로 변동되어 기지국-무선 단말 간 또는 기지국-중계기 간 데이터 중계를 수행하는 이동형 중계기(mobile relay)를 모두 포함하는 개념이다. 일반적으로 레거시 중계기는 기지국으로부터 수신한 타겟 데이터를 무선 단말 또는 다른 레거시 중계기로 중계하는 기능을 수행하고, 이러한 레거시 중계기는 자신의 커버리지에 포함된 둘 이상의 무선 단말로 데이터 서비스를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기는 접속 설정된 특정 무선 단말로 전용의(dedicated) 데이터 중계 서비스를 제공하는 중계기로 정의할 수 있다. 물리적으로 하나의 개인용 중계기를 통하여 둘 이상의 무선 단말로 본 발명의 일실시 예에 따른 데이터 중계 방법이 제공될 수 있으나, 이는 하나의 장비에 논리적으로 2개의 개인용 중계기를 설치한 것으로 간주된다. 상기 개인용 중계기는 본 명세서에서 기재된 기능을 수행하기 위해 특별히 고안된 장비일 수도 있고, 구현에 따라 특정 무선 단말의 인근에 위치한 다른 단말이 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기로 동작할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일측에 따른 개인용 중계기가 적용된 무선 네트워크의 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크에는 무선 단말(103, 105)로 데이터 서비스를 각각 제공하는 기지국(101) 및 레거시 중계기(102), 기지국(101) 및 레거시 중계기(102)로부터 데이터 서비스를 받는 무선 단말(103, 105), 및 무선 단말(103, 105)과 각각 통신하는 개인용 중계기(104, 106)가 위치한다.
도 1에 도시된 개인용 중계기(104, 106)는 기지국(101) 및 레거시 중계기(102)로부터 무선 단말(103, 105)로 각각 전송되는 데이터 프레임을 오버히어링(overhearing)/수신하고, 해당 데이터 프레임을 디코딩하여 저장한다.
무선 단말(103, 105)은 기지국(101) 및 레거시 중계기(102)로부터 전송된 데이터 프레임을 수신하여 디코딩한다. 무선 단말(103, 105)은 디코딩된 데이터에 에러가 있는 경우, 이를 개인용 중계기(104, 106)로 에러 보고 신호를 전송한다. 무선 단말(103, 105)은 에러가 있는 데이터 프레임을 개인용 중계기(104, 106)와 각각 약속된 방식에 따라 개인용 중계기(104, 106)로부터 각각 재전송 받는다.
이하 위에서 설명한 기지국(101) 및 레거시 중계기(102), 개인용 중계기(104, 106), 및 무선 단말(103, 105) 사이의 데이터 전송 방법의 일례를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 무선 네트워크에 포함된 네트워크 콤포넌트들이 수행하는 본 발명의 일측에 따른 데이터 전송 방법을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 신호 전송 플로우는 기지국/레거시 중계기, 개인용 중계기, 및 타겟 단말로 구성된 무선 네트워크에서 수행되는 데이터 전송 방법의 일례이다.
개인용 중계기가 턴-온되면(201), 개인용 중계기와 타겟 단말 간에는 초기 접속 설정이 수행된다. 개인용 중계기는 타겟 단말로 프리앰블(preamble) 및 다운링크 맵(DL_MAP) 정보를 포함하는 제어 정보를 전송한다(202). 타겟 단말은 현재 타겟 단말이 서비스 받고 있는 기지국 또는 레거시 중계기에 대한 정보 및 타겟 단말의 접속 식별자(Connection Identifier; CID)를 포함하는 초기 접속 정보를 개인용 중계기로 전송한다(203).
개인용 중계기는 단계(203)에서 수신한 기지국 또는 레거시 중계기에 대한 정보를 이용하여 해당 기지국 또는 해당 레거시 중계기의 프리앰블 정보를 획득하고 해당 기지국 또는 해당 레거시 중계기와 동기를 맞춘다(204). 또한 단계(203)에서 타겟 단말로부터 수신한 초기 접속 정보에 포함된 타겟 단말의 접속 식별자를 획득한다(205).
기지국 또는 레거시 중계기는 타겟 단말로 데이터 프레임을 전송하고(207), 개인용 중계기는 타겟 단말로 전송되는 데이터 프레임을 오버히어링한다(206).
개인용 중계기는 기지국 또는 레거시 중계기로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하고, 데이터 맵 정보에 따라 타겟 단말로 전송되는 데이터를 디코딩하여 버퍼 또는 저장 매체에 저장한다(208). 타겟 단말도 자신에게 데이터 서비스를 하는 기지국 또는 레거시 중계기로부터 데이터 프레임을 수신하고, 데이터 맵 정보를 이용하여 자신에게 전송된 데이터를 디코딩한다(209). 타겟 단말은 디코딩된 데이터를 분석하여 에러가 있는지 여부를 판단하고, 디코딩된 데이터에 에러가 있는 경우 해당 데이터에 대응하는 에러 보고 신호를 개인용 중계기로 전송한다(210). 본 발명의 일실시예에 따르면, 에러 보고 신호는 NACK 신호일 수 있다.
개인용 중계기는 타겟 단말로부터 에러 보고 신호를 수신한다. 개인용 중계기는 에러 보고 신호에 대응하는 데이터를 타겟 단말로 재전송하기 위하여, 기지국 또는 레거시 중계기로부터 전송된 i 번째 데이터 프레임 수신 후 i+1 번째 구간에서 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호의 전력을 스캐닝/측정하고, 선정된 문턱값 이하의 전력 값을 갖는 주파수 대역을 데이터 재전송 대역으로 선정한다(211). 이후 해당 데이터 재전송 대역에 대해 간섭 등을 고려하여 최적의 전력 값을 할당하고, 에러 보고 신호에 대응하는 데이터를 버퍼 또는 저장 매체에서 찾아(retrieve) i+1 번째 구간에서 타겟 단말로 재전송한다(212). 상술한 단계(211) 및 단계(212)는 도 3을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 개인용 중계기의 구현에 따라 타겟 단말로부터 전송된 에러 보고 신호를 수신한 개인용 중계기는 에러 보고 신호에 대응하는 해당 데이터의 에러 유무를 검사하여 개인용 중계기가 디코딩한 데이터에도 에러가 있는 경우 타겟 단말로 해당 데이터를 재전송하지 않고, 에러 보고 신호를 기지국 또는 레거시 중계기로 전달하도록 구현될 수 있다. 개인용 중계기가 점점 지능화되고 구현 비용이 점점 줄어 드는 경우, 개인용 중계기에 재전송 대상 데이터의 에러 유무 검사 기능을 추가함으로써, 에러가 있는 데이터를 타겟 단말로 재전송하는 자원 낭비를 줄일 수 있다.
타겟 단말은 개인용 중계기로부터 재전송된 데이터를 수신하고, 제어 정보에 포함된 다운링크 맵(DL_MAP) 정보를 이용하여 수신된 데이터를 디코딩한다(213). 타겟 단말은 디코딩된 데이터를 분석하여 에러가 있는지 여부를 판단하고, 디코딩된 데이터에 에러가 있는 경우 해당 데이터에 대응하는 에러 보고 신호를 기지국 또는 레거시 중계기로 전송한다(214). 본 발명의 일실시예에 따르면, 에러 보고 신호는 NACK 신호일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하여 설명한 것과 같이, 개인용 중계기는 타겟 단말로 프리앰블(preamble) 및 다운링크 맵(DL_MAP) 정보를 포함하는 제어 정보를 전송하고, 타겟 단말로부터 현재 타겟 단말이 서비스 받고 있는 기지국 또는 레거시 중계기에 대한 정보 및 타겟 단말의 접속 식별자(Connection Identifier; CID)를 포함하는 초기 접속 정보를 수신하는 과정을 통해 타겟 단말과 초기 접속 설정을 한다(301).
단계(301)에서 타겟 단말로부터 얻은 기지국 또는 레거시 중계기에 대한 정보를 이용하여, 기지국 또는 레거시 중계기로부터 프리앰블을 수신하고, 기지국 또는 레거시 중계기와 동기를 맞춘다. 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터 프레임을 수신하고, 함께 수신한 데이터 맵 정보를 이용하여 해당 데이터 프레임을 디코딩한다(302). 디코딩된 데이터는 개인용 중계기의 버퍼 또는 저장 매체에 저장된다.
기지국 또는 레거시 중계기로부터 i 번째 기지국 서브프레임(BS_subframe) 또는 i 번째 레거시 중계기 서브프레임(RS_subframe)을 통해 데이터 프레임을 수신한 개인용 중계기는 i+1 번째 데이터 프레임 전송 구간에서 전체 전송 주파수 대역을 스캐닝 하여 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호 전력을 측정한다. 측정된 수신 신호 전력 값 중 선정된(predetermined) 문턱값 이하인 값을 갖는 주파수 대역을 데이터 재전송 대역으로 선정한다(303).
단계(301)에서 개인용 중계기와 접속 설정된 타겟 단말은 기지국 또는 레거시 중계기로부터 데이터 프레임을 수신한다. 타겟 단말은 디코딩된 데이터에 에러가 있는 경우, 해당 데이터에 대응하는 에러 보고 신호를 개인용 중계기로 전송한다. 개인용 중계기는 타겟 단말로부터 전송된 에러 보고 신호를 수신하고, 단계(302)에서 디코딩한 데이터 중에서 해당 에러 보고 신호에 대응하는 데이터를 찾아 단계(303)에서 선정된 데이터 재전송 대역을 통해 해당 데이터를 타겟 단말로 재전송한다(304).
단계(304)에서, 개인용 중계기는,
(1) 타겟 단말이 기지국으로부터 데이터 서비스를 받고 있는 경우, i 번째 BS_subframe 중 타겟 단말로 재전송될 데이터와 i+1 번째 BS_subframe의 데이터 맵 정보를 함께 고려하여(BS_subframe은 레거시 중계기를 거치지 않고 바로 타겟 단말로 전송되므로) 타겟 단말로 데이터를 재전송하는데 필요한 다운링크 맵(DL MAP) 정보를 구성하여 타겟 단말로 전송하거나,
(2) 타겟 단말이 레거시 중계기로부터 데이터 서비스를 받고 있는 경우, i 번째 RS_subframe 중 타겟 단말로 재전송될 데이터를 고려하여 타겟 단말로 데이터를 재전송하는데 필요한 다운링크 맵(DL MAP) 정보를 구성하여 타겟 단말로 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(304)에서 개인용 중계기는 데이터 재전송 시 개인용 중계기의 서비스 커버리지 내에서 타 무선 단말에 미치는 간섭의 영향을 최소화하기 위해 전송 전력을 아래의 방법으로 할당할 수 있다.
(1) 상기 데이터의 재전송에 필요한 서브캐리어(subcarrier) 개수를 획득한 후, 간섭 전력이 작은 순서로 상기 재전송에 필요한 개수만큼의 서브채널(subchannel)을 계산한다.
(2) 높은 차수의 변조 방식을 가지는 데이터에 해당하는 서브캐리어들을 순서대로 상기 (1)에서 계산된 서브채널에 할당한다. 높은 신호대간섭잡음비에서는 높은 차수의 변조 방식(higher-order modulation) 을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. 일례로, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM 순으로 높은 차수의 변조 방식이라고 할 수 있다. 즉, 간섭 전력이 작은 순서로 재전송에 필요한 개수만큼의 서브채널을 할당하고 간섭 전력이 작은 순서로 높은 차수의 변조 방식에 해당하는 데이터를 전송할 수 있다.
(3) 서브채널 별로 아래의 수학식 1에 따라 전력 할당 값을 계산하여 데이터를 타겟 단말로 재전송한다.
Figure 112009054952929-pat00001
상기 수학식 1에서,
Figure 112009054952929-pat00002
는 개인용 중계기 k의 a번째 서브채널에 할당된 전력,
Figure 112009054952929-pat00003
는 개인용 중계기 k의 나머지 전력, SINR1는 a번째 서브채널에서 개인용 중계기와 단말 간 SINR 값,
Figure 112009054952929-pat00004
는 a번째 서브채널의 간섭 전력,
Figure 112009054952929-pat00005
는 잡음 전력,
Figure 112009054952929-pat00006
은 페이딩 마진,
Figure 112009054952929-pat00007
은 중계기와 단말 간 경로 손실을 의미한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기의 데이터 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 구간(401)은 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터를 오버히어링/수신하는 구간이다.
구간(402)는 수신(Receiving)/송신(Transmitting) 갭(Gap) 구간이다.
구간(403)은 데이터 재전송에 필요한 개인용 중계기의 프리앰블 및 데이터 재전송에 필요한 다운링크 맵(DL_MAP) 정보를 타겟 단말로 전송하는 구간이다.
구간(404)는 개인용 중계기가 타겟 단말로부터 수신된 에러 보고 신호에 대 응하는 데이터를 타겟 단말로 재전송하는 구간이다.
도 4에 도시된 개인용 중계기의 데이터 프레임은 일례일 뿐, 당업자라면 이에 대한 다양한 수정 및 변형을 가할 수 있음은 자명하다고 할 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기의 구성 모듈을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기는 데이터 수신부(510), 무선자원 관리부(520), 데이터 재전송부(530), 및 접속 관리부(540)를 포함할 수 있다.
데이터 수신부(510)는 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터 맵 정보를 복원하여 상기 타겟 단말로 전송되는 데이터를 디코딩한다.
무선자원 관리부(520)는 전력 측정부(521), 자원 할당부(522), 간섭 인지부(523), 및 전력 할당부(524)를 포함할 수 있다.
전력 측정부(521)는 자원 할당부(522)의 제어에 따라 기지국 또는 레거시 중계기의 전체 전송 주파수 대역을 스캐닝 하여 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호 전력을 측정한다.
자원 할당부(522)는 전력 측정부(521)에서 측정된 수신 신호의 전력 값을 분석하여, 측정된 수신 신호 전력 값 중 선정된(predetermined) 문턱값 이하인 값을 갖는 주파수 대역을 데이터 재전송 대역으로 선정한다.
간섭 인지부(523)는 타겟 단말로부터 전송된 에러 보고 신호에 따라 데이터를 재전송하는데 필요한 서브캐리어 개수를 산정하고, 간섭 전력이 작은 상기 개수 의 서브 채널을 계산한다.
전력 할당부(524)는 간섭 인지부(523)에서 계산된 서브 채널에 대해, 높은 차수의 변조 방식을 가지는 데이터에 해당하는 서브캐리어들을 순서대로 상기 서브 채널에 할당한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 전력 할당부(524)는 상기 서브 채널 별로 SINR, 페이딩 마진값, 상기 개인용 중계기와 상기 타겟 단말 간 경로 손실값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 서브 채널 별로 할당되는 전력 값을 계산할 수 있다.
데이터 재전송부(530)는 자원 할당부(522)에서 할당된 데이터 재전송 대역을 통해 전력 할당부(524)에서 서브 채널 별로 할당된 전력 값으로 데이터를 타겟 단말로 재전송한다.
접속 관리부(540)는 타겟 단말로 다운링크 맵(DL_MAP) 정보 및 프리앰블을 포함하는 제어 정보를 전송하고, 상기 타겟 단말로부터 상기 제어 정보에 대응한 초기 접속 정보를 수신한다. 타겟 단말로 전송된 제어 신호 및 타겟 단말로부터 수신된 초기 접속 정보에 대해서는 도 3을 통해 상세히 설명하였으므로 이하 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이, 도 5에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기는 접속 설정된 특정 무선 단말로 전용(dedicated) 데이터 중계 서비스를 제공하는 중계기로 정의할 수 있다. 상기 개인용 중계기는 본 명세서에서 기재된 기능을 수행하기 위해 특별히 고안된 장비일 수도 있고, 구현에 따라 특정 무선 단말의 인근에 위치한 다른 단말이 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기로 동작할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기는 타겟 단말로부터 전송된 에러 보고 신호를 수신하고, 에러 보고 신호에 대응하는 해당 데이터의 에러 유무를 검사하여 개인용 중계기가 디코딩한 데이터에도 에러가 있는 경우 타겟 단말로 해당 데이터를 재전송하지 않고, 에러 보고 신호를 기지국 또는 레거시 중계기로 전달하도록 구현될 수 있다. 개인용 중계기가 점점 지능화되고 구현 비용이 점점 줄어 드는 경우, 개인용 중계기에 재전송 대상 데이터의 에러 유무 검사 기능을 추가함으로써, 에러가 있는 데이터를 타겟 단말로 재전송하는 자원 낭비를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기와 통신하여 데이터를 전송 받는 무선 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
타겟 단말은 개인용 중계기와 초기 접속 설정(connection establishment)을 수행한다(601). 상술한 바와 같이, 타겟 단말은 개인용 중계기로부터 프리앰블(preamble) 및 다운링크 맵(DL_MAP) 정보를 포함하는 제어 정보를 수신하고, 개인용 중계기로 현재 타겟 단말이 서비스 받고 있는 기지국 또는 레거시 중계기에 대한 정보 및 타겟 단말의 접속 식별자(Connection Identifier; CID)를 포함하는 초기 접속 정보를 전송한다.
타겟 단말은 기지국 또는 레거시 중계기로부터 데이터 프레임을 수신하고, 함께 수신한 데이터 맵 정보를 이용하여 해당 데이터 프레임을 디코딩한다(602).
타겟 단말은 디코딩된 데이터에 에러가 있는지 여부를 판단하고(603), 판단 결과 에러가 있는 경우, 해당 데이터에 대응하는 에러 보고 신호를 개인용 중계기로 전송한다(604). 단계(604)에서 에러 보고 신호는 NACK 일 수 있다. 단계(603)의 판단 결과 디코딩된 데이터에 에러가 없는 경우에는 단계(602)에서 기지국 또는 레거시 중계기로부터 데이터 수신을 한다.
개인용 중계기는 타겟 단말로 전송되는 데이터 프레임을 디코딩하여 저장하고 있다가, 타겟 단말로부터 전송된 에러 보고 신호에 대응하는 데이터를 찾아 해당 데이터를 타겟 단말로 재전송하고, 타겟 단말은 개인용 중계기로부터 재전송된 데이터를 수신한다(605).
타겟 단말은 단계(605)에서 재전송 받은 데이터에 에러가 있는지 여부를 판단하고, 에러가 없는 경우 단계(602)에서 기지국 또는 레거시 중계기로부터 데이터 수신을 한다. 단계(605)에서 재전송 받은 데이터에 에러가 있는 것으로 판단한 경우, 타겟 단말은 해당 데이터에 대응하는 에러 보고 신호를 기지국 또는 레거시 중계기로 전송한다(607). 단계(607)에서 에러 보고 신호는 NACK 일 수 있다. 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기가 지능화되어 타겟 단말로부터 전송된 에러 보고 신호에 대응하는 해당 데이터의 에러 유무를 검사하는 기능을 탑재한 경우에는, 단계(607)은 생략되고 해당 에러 보고 신호가 개인용 중계기로부터 기지국 또는 레거시 중계기로 전달될 수 있다.
본 발명의 일측에 따른 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법과 개인용 중계기와 통신하는 단말기의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상 기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일측에 따른 개인용 중계기가 적용된 무선 네트워크의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 무선 네트워크에 포함된 네트워크 콤포넌트들이 수행하는 본 발명의 일측에 따른 데이터 전송 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기의 데이터 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기의 구성 모듈을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 개인용 중계기와 통신하여 데이터를 전송 받는 무선 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.

Claims (25)

  1. 개인용 중계기에서 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터를 디코딩하는 단계;
    개인용 중계기에서 상기 타겟 단말로부터 상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기로부터 수신한 상기 데이터에 대한 에러 보고 신호를 수신하는 단계;
    개인용 중계기에서 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호의 전력에 기반하여 데이터 재전송 대역을 선정하는 단계; 및
    개인용 중계기에서 상기 데이터 재전송 대역을 통해 상기 에러 보고 신호에 대응하는 데이터를 상기 타겟 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 재전송 대역을 선정하는 상기 단계는,
    상기 에러 보고 신호에 대응하는 데이터의 전송을 위해 필요한 서브캐리어 개수를 산정하고, 간섭 전력이 작은 상기 개수의 서브 채널을 계산하는 단계; 및
    높은 차수의 변조 방식을 가지는 데이터에 해당하는 서브캐리어들을 순서대로 상기 서브 채널에 할당하는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에러 보고 신호는 NACK 인 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서브캐리어들을 상기 서브 채널에 할당하는 상기 단계는,
    상기 서브 채널 별 SINR, 페이딩 마진값, 상기 개인용 중계기와 상기 타겟 단말 간 경로 손실값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 서브 채널 별로 할당되는 전력 값을 계산하는 단계
    를 포함하는 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에러 보고 신호에 대응하는 데이터를 상기 타겟 단말로 전송하는 상기 단계는,
    상기 타겟 단말로 다운링크 맵(DL_MAP) 정보를 포함하는 제어 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 타겟 단말로부터 초기 접속 정보를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 데이터는 상기 타겟 단말이 수신한 상기 다운링크 맵(DL_MAP) 정보에 따라 디코딩되는 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초기 접속 정보는 상기 타겟 단말에 서비스를 제공하는 상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기에 대한 접속 정보 또는 상기 타겟 단말의 접속 식별자 정보를 포함하는 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기에 대한 상기 접속 정보를 이용하여 상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기로부터 프리앰블을 수신하여 동기를 맞추는 단계
    를 더 포함하는 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 재전송 대역을 선정하는 상기 단계는,
    상기 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호 전력을 측정하는 단계; 및
    선정된(predetermined) 문턱값 이하의 전력을 갖는 주파수 대역을 상기 데이터 재전송 대역으로 결정하는 단계
    를 포함하는 무선 네트워크에서의 데이터 중계 방법.
  10. 기지국 또는 레거시 중계기로부터 타겟 단말로 전송되는 데이터 맵 정보를 복원하여 상기 타겟 단말로 전송되는 데이터를 디코딩하는 데이터 수신부;
    전체 주파수 대역에 대한 수신 신호의 전력에 기반하여 데이터 재전송 대역을 선정하는 무선자원 관리부; 및
    상기 타겟 단말로부터 상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기로부터 수신한 상기 데이터에 대한 에러 보고 신호를 수신하고, 상기 데이터 재전송 대역을 통해 상기 에러 보고 신호에 대응하는 데이터를 상기 타겟 단말로 전송하는 데이터 재전송부를 포함하고,
    상기 무선자원 관리부는,
    상기 에러 보고 신호에 대응하는 데이터의 전송을 위해 필요한 서브캐리어 개수를 산정하고, 간섭 전력이 작은 상기 개수의 서브 채널을 계산하는 간섭 인지부; 및
    높은 차수의 변조 방식을 가지는 데이터에 해당하는 서브캐리어들을 순서대로 상기 서브 채널에 할당하는 전력 할당부를 포함하는
    개인용 중계기.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전력 할당부는 상기 서브 채널 별로 SINR, 페이딩 마진값, 상기 개인용 중계기와 상기 타겟 단말 간 경로 손실값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 서브 채널 별로 할당되는 전력 값을 계산하는 개인용 중계기.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 에러 보고 신호는 NACK 인 개인용 중계기.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 타겟 단말로 다운링크 맵(DL_MAP) 정보를 포함하는 제어 정보를 전송하고, 상기 타겟 단말로부터 상기 제어 정보에 대응한 초기 접속 정보를 수신하는 접속 관리부
    를 포함하고,
    상기 데이터는 상기 다운링크 맵(DL_MAP) 정보에 따라 상기 타겟 단말에서 디코딩 되는 개인용 중계기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 초기 접속 정보는 상기 타겟 단말에 서비스를 제공하는 상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기에 대한 접속 정보 또는 상기 타겟 단말의 접속 식별자 정보를 포함하는 개인용 중계기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 데이터 수신부는 상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기에 대한 상기 접속 정보를 이용하여 상기 기지국 또는 상기 레거시 중계기로부터 프리앰블을 수신하는 개인용 중계기.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리부는,
    상기 전체 주파수 대역에 대한 수신 신호 전력을 측정하는 전력 측정부; 및
    선정된(predetermined) 문턱값 이하의 전력을 갖는 주파수 대역을 상기 데이터 재전송 대역으로 결정하는 자원 할당부
    를 포함하는 개인용 중계기.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 개인용 중계기는 상기 타겟 단말 인근의 단말인 개인용 중계기.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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