KR101579756B1 - 비동기 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 이를 위한시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명인 비동기 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법은 홀수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 1 서브프레임을 할당하는 단계와 짝수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 2 서브프레임을 시간 축 상에서 상기 제 1 서브프레임과 겹치지 않도록 할당하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임은 시간 축 상에서 인접한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 이를 위한 장치에 의하면 LTE 시스템과의 호환성을 보장하는 동시에 LTE - Advanced 시스템에서 릴레이 기지국을 효과적으로 지원 가능하다. 또한 본 발명의 매크로 기지국과 프레임 시작점이 상이한 릴레이 기지국 프레임 구조에 의하는 경우 기지국 또는 상위 릴레이 기지국으로부터 방송 채널 및 동기 신호를 부가적으로 수신할 수 있다.
릴레이 기지국, 프레임 구조, 자원 할당

Description

비동기 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 이를 위한 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR ALLOCATING RESOURCE IN ASYNCHRONOUS WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 비동기 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 비동기 방식의 LTE(Long Term Evolution) - Advanced 무선 통신 시스템에서 릴레이 기지국을 효과적으로 지원할 수 있는 자원 할당 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
초기 무선 통신 시스템에서는 각 지역의 환경 및 건물 등에 의한 지역적 특성으로 인해 하나의 셀 커버리지 안에서도 통신 불가 지역 즉 커버리지 홀이 발생할 가능성이 존재하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 중계기(repeater)를 추가로 설치하여 서비스를 제공하는 방안이 제시되었다. 그러나 이러한 중계기는 잡음 증폭에 의한 성능 열화를 초래한다는 단점이 존재한다.
한편 이러한 중계기의 진화된 형태로서, 기지국으로부터의 신호를 단순 증폭하는 것이 아니라 복호 및 전달(Decode and Forward)하는 릴레이 기지국 시스템이 제안되었다. 이러한 릴레이 기지국 시스템은 무선 통신 시스템의 데이터 전송률 개 선 및 셀 커버리지 확장을 위한 목적으로 현재 활발히 연구가 활발히 진행되고 있으며, 실용화를 위한 표준화 작업이 IEEE 802.16j에서 추진되고 있다. 릴레이 기지국을 도입할 경우 기존 싱글 홉(Hop) 시스템에 비하여 설치 및 유지 보수에 관한 비용을 줄이면서 성능 향상을 얻을 수 있는 장점이 있다.
그러나 현재 비동기 시스템으로 동작하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE 시스템에서는 릴레이 기지국 기능이 지원되지 않고 있으므로 셀 경계 및 커버리지 홀에 존재하는 사용자들을 효과적으로 서비스하기에 한계가 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해, LTE 시스템의 차기 버전 규격인 LTE - Advanced 시스템에서는 릴레이 기지국을 지원하기로 결정되었고, 현재 초기 단계의 표준화 논의가 진행되고 있다. LTE - Advanced 시스템에서 릴레이 기지국이 기존 LTE 시스템에서의 적용되는 단말을 정상적으로 지원하기 위해서는 동일 주파수에서 기지국과 릴레이 기지국이 동시에 동작할 필요가 있으며, 이를 지원하기 위한 프레임 구조 및 이를 이용한 자원 할당 방법이 필수적으로 필요하다.
본 발명인 비동기 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 이를 위한 장치는 LTE - Advanced 시스템에서의 프레임 구조를 제시하고, 이를 이용하여 LTE 시스템과의 호환성을 유지하는 동시에 릴레이 기지국을 지원할 수 있는 자원 할당 방법 및 이를 위한 장치를 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비동기 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법은 홀수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 1 서브프레임을 할당하는 단계와 짝수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 2 서브프레임을 시간 축 상에서 상기 제 1 서브프레임과 겹치지 않도록 할당하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임은 시간 축 상에서 인접한 것을 특징으로 한다. 또한 상기 홀수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 1 추가 서브프레임을 할당하는 단계와 상기 짝수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 2 추가 서브프레임을 할당하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 각각 상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임과 인접하며, 상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 시간 축 상에서 서로 반대방향으로 할당되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 홀수 번째 릴레이 기지국 또는 상기 짝수 번째 릴레이 기지국의 프레임 시작점은 매크로 기지국의 프레임 시작점과 다른 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다중 홉 릴레이 비동기 무선 통신 시스템은 릴레이 기지국들의 자원 할당 스케줄링을 수행하는 매크로 기지국, 상기 매크로 기지국이 할당한 제 1 서브프레임에 신호를 송수신하는 홀수 번째 릴레이 기지국, 및 상기 매크로 기지국이 할당한 제 2 서브프레임에 신호를 송수신하는 짝수 번째 릴레이 기지국을 포함하며, 상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임은 시간 축 상에서 인접한 것을 특징으로 한다. 또한 상기 매크로 기지국은 상기 홀수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 1 추가 서브프레임과 상기 짝수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 2 추가 서브프레임을 할당하며, 상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 각각 상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임과 인접하며, 상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 시간 축 상에서 서로 반대방향으로 할당되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 홀수 번째 릴레이 기지국 또는 상기 짝수 번째 릴레이 기지국의 프레임 시작점은 매크로 기지국의 프레임 시작점과 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법 및 이를 위한 장치에 의하면 LTE 시스템과의 호환성을 보장하는 동시에 LTE - Advanced 시스템에서 릴레이 기지국을 효과적으로 지원 가능하다. 또한 본 발명의 매크로 기지국과 프레임 시작점이 상이한 릴레이 기지국 프레임 구조에 의하는 경우 기지국 또는 상위 릴레이 기지국으로부터 방송 채널 및 동기 신호를 부가적으로 수신할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명 한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 일반적인 LTE 무선 통신 시스템에서 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 하나의 라디오 프레임(101)은 10개의 서브 프레임(102)으로 구성되고, 각 서브 프레임(102)은 2개의 슬롯(103)으로 구성되어 있다. 한편 종래 LTE 무선 통신 시스템에서는 릴레이 기지국을 지원하기 위한 프레임 구조가 정의되어 있지 않다. 그러나 차세대 시스템 규격인 LTE - Advanced 무선 통신 시스템에서는 릴레이 기지국을 지원해야 하므로, 기존 LTE 무선 통신 시스템의 구조와 호환성을 유지하면서 릴레이 기지국을 지원할 수 있는 프레임 구조 및 이를 이용한 자원 할당 방법이 필요하다.
이하에서는 본 발명의 릴레이 기지국이 반이중(Half Duplex) 방식의 릴레이 기지국으로 가정하여 릴레이 기지국을 지원할 수 있는 프레임 구조 및 이를 이용한 자원 할당 방법을 설명한다.
반이중(Half Duplex) 방식의 릴레이 기지국을 이용할 경우 신호의 송신과 수신을 한 번에 수행할 수 없으므로, 시간적으로 나누어서 수개의 특정 서브 프레임(102) 구간 동안에 릴레이 기지국이 매크로 기지국으로부터 신호를 수신하고, 그 외의 서브 프레임(102) 구간 동안에 릴레이 기지국이 단말에게 신호를 송신해야 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 릴레이 기지국이 매크로 기지국 또는 상위 릴레이 기지국과 신호를 송신 또는 수신하는 구간을 Relay Zone(RZ)이라고 정의하고, 단말 및 하위 릴레이 기지국과 신호를 송신 또는 수신하는 구간을 Access Zone(AZ)으로 정의한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 매크로 기지국(201), 릴레이 기지국(202 내지 204), 단말(205)을 포함한다. 매크로 기지국(201)으로부터 전송된 신호는 릴레이 기지국(202 내지 204)을 거쳐 단말(205)로 전송된다. 여기서 릴레이 기지국(202 내지 204)은 매크로 기지국(201)으로부터의 홉 수에 따라 홀수 번째 홉 릴레이 기지국(202, 204)과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국(203)으로 구분된다. 상술한 구성을 기초로 하여 이하에서는 릴레이 기지국의 프레임 구성에 관하여 상세히 설명한다.
LTE 무선 통신 시스템에서 HARQ(자동 재전송)은 특정 서브 프레임 구간에 전송된 신호는 4개의 서브 프레임 이후에 ACK 또는 NACK 신호가 전송되도록 규정하고 있고, 이는 상향 링크 및 하향 링크 모두 적용되는 규칙이다. 이를 유지하기 위해서는 하향 링크 구간에서 특정 서브프레임을 릴레이 기지국이 매크로 기지국 또는 상위 릴레이 기지국으로부터 수신하는 RZ로 설정하면, 해당 서브프레임에서 4개 서브프레임 뒤에 위치한 상향 링크 서브프레임을 매크로 기지국 또는 상위 릴레이 기지국으로 전송하는 RZ로 설정해야 한다. 반대로, 상향 링크에서 특정 서브프레임에 하여 릴레이 기지국이 매크로 기지국 또는 상위 릴레이 기지국으로 전송하는 RZ로 설정했을 경우, 해당 위치로부터 4개 서브프레임 뒤에 위치한 하향 링크 서브프레임을 RZ으로 설정해야 한다.
이러한 규칙을 적용하면, RZ으로 설정할 수 있는 하향 링크 서브프레임과 상향 링크 서브프레임은 1:1로 매핑 된다. 또한 하향 링크나 상향 링크 각각을 독립적으로 볼 경우, RZ으로 할당 가능한 서브프레임은 8개 서브프레임 길이마다 하나씩 구성되므로, 4개 라디오 프레임 내에서 5개 서브프레임이 하나의 RZ로 할당 가능하다. 이하에서 이를 RZP(Relay Zone Pattern)이라고 정의하며, 하나의 RZP는 4개 라디오 프레임 내에서 5개 서브프레임 패턴을 의미한다.
한편 RZ로 할당되는 서브프레임 간격이 8개 서브프레임인데 반해, 1개의 라디오 프레임은 10개 서브프레임으로 구성되기 때문에, RZP는 4개 라디오 프레임 단위로 주기성을 갖는다. 따라서 RZP는 아래 표 1과 같이 두 가지가 존재한다.
<표 1>
Figure 112009012569949-pat00001
홀수 번째 RZP와 짝수 번째 RZP는 4개의 라디오 프레임 내의 첫 번째 라디오 프레임에서 RZ로 시작되는 서브프레임 인덱스에 따라 각각 5가지로 아래 표 2와 같이 분류 가능하다.
<표 2>
Figure 112009012569949-pat00002
도 3은 LTE 무선 통신 시스템에서 프레임에서 방송 채널 및 동기 채널이 전송되는 서브프레임을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, LTE HARQ 구조를 유지하는 RZP를 할당한 릴레이 기지국 프레임을 구성함에 있어서 또 하나 중요한 조건은 종래 단말의 규격적인 변화가 없어야 한다. 즉, 릴레이 기지국은 단말에게 서비스를 제공함에 있어서 기지국과 동일하게 동작해야 한다. 따라서 LTE 무선 통신 시스템에서 동기 채널(SCH, 301) 및 방송 채널(BCH, 302)이 전송되는 구간인 0번째 서브프레임(303)과 5번째 서브프레임(304)은 릴레이 기지국이 RZ로 사용할 수 없고, 무조건 단말에게 전송하는 AZ으로 사용해야 한다. 따라서 표 2의 RZP을 사용하여 RZ을 할당할 때, 0번째 서브프레임(303)과 5번째 서브프레임(304)은 항상 예외적으로 AZ으로 사용한다. 결 과적으로, 하나의 RZP를 할당하면 4개 라디오 프레임 구간 동안 4개의 서브프레임이 RZ로 할당된다.
이하에서는 릴레이 기지국 프레임 시작점이 매크로 기지국 프레임 시작점과 동일하도록 구성한 구조를 설명하고, 이후 릴레이 기지국 프레임 시작점이 매크로 기지국 프레임 시작점과 상이하도록 구성한 구조를 설명한다.
제 1 실시예
릴레이 기지국이 매크로 기지국 프레임 시작점과 동일 시작점을 갖는 경우, 서브프레임 인덱스가 매크로 기지국과 릴레이 기지국이 서로 동일하게 된다. 이 경우 1개의 RZP을 할당하여 릴레이 기지국 프레임을 구성할 때 홀수 번째 RZP와 짝수 번째 RZP를 각각 홀수 번째 홉 릴레이 기지국과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국에 하나씩 설정한다. 이 때 AZ과 RZ의 구성 비율은 9:1이 되며, 다음 표 3과 같이 두 가지 구성이 가능하다.
<표 3>
Figure 112009012569949-pat00003
구성 1을 구현하는 경우 홀수 번째 홉 릴레이 기지국과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국에 각각 홀수 번째 RZP와 짝수 번째 RZP를 할당함에 있어서, 프레임 구성의 효율성을 최대화하기 위해 할당된 RZ를 서로 시간적으로 인접하도록 할당한다. 즉, 하나의 홀수 번째 RZP에 대해 인접하게 구성될 수 있는 하나의 짝수 번째 RZP가 대응 RZP로 구성되도록 할당한다. 홀수 번째 RZP와 짝수 번째 RZP 각각 시작점에 따라 5가지가 존재하지만, 이러한 대응 RZP의 조건을 적용하면, 구성 1 및 구성 2에 대해 표 4와 같이 구성 가능하다.
<표 4>
Figure 112009012569949-pat00004
구성 1 및 구성 2에서 Option 1은 짝수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZP가 홀수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZP의 오른쪽으로 인접하게 할당한 구성이고, Option 2는 왼쪽으로 인접하게 할당한 구성이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 기지국 프레임 시작점이 매크로 기지국 프레임 시작점과 동일하도록 구성한 구조를 예시한 도면이다. 특히 도 4는 상술한 구성 1의 Option 1 중에서 홀수 번째 홉 릴레이 기지국과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국에 대해 {RZP 1, RZP2}의 조합으로 구성한 릴레이 기지국 프레임 구조를 도시하고 있다.
도 4를 참조하여 설명하면, 각 릴레이 기지국의 AZ와 RZ의 구성 비율은 9:1 이며, RZP에 의해 RZ으로 할당된 서브프레임들(401 내지 405)은 빗금으로 구별하였다.
한편 릴레이 기지국 운용 상황에 따라 구성 비율을 조정할 수 있으며, 이 경우 RZP를 추가적으로 할당함으로써 RZ의 비율을 증가시킬 수 있다. RZP를 추가적으로 할당할 때 릴레이 기지국의 송수신 변환을 최소화하기 위해 RZ에 해당하는 서브프레임이 연속적으로 구성되게 RZP를 할당하며, 홀수 번째 홉 릴레이 기지국과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국이 서로 다른 방향으로 연속되게 RZP를 순차적으로 할당한다.
도 5는 도 4의 릴레이 기지국 프레임에 RZP를 추가로 할당한 프레임 구조를 예시한 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 총 4개의 라디오 프레임 중에서 처음 2개의 라디오 프레임만 나타내었으며, RZP(501)에 의해 RZ로 할당된 서브프레임들은 빗금으로 표시하고 네모 박스로 다시 표시하였으며, 점선 네모 박스로 표현된 부분은 RZP에 의해 RZ로 할당되어야 하지만 0번째 서브프레임(503) 또는 5번째 서브프레임(504)에 해당하여 RZ로 사용하지 못하고 AZ로 할당한 것을 의미한다. 또한 추가 RZP(502)를 할당함에 있어, 홉 릴레이 기지국과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국은 서로 다른 방향으로 순차적으로 RZP를 1개씩 할당한다. 즉 추가로 {RZP 0, RZP3}을 할당한다.
이와 같이 구성 1 및 구성 2 모두 공통적으로 Option 1에 대해서는 홀수 번째 홉 릴레이 기지국은 왼쪽 방향으로, 짝수 번째 홉 릴레이 기지국은 오른 쪽 방 향으로 RZP를 추가 할당한다. 반대로 Option 2에서는 홀수 번째 홉 릴레이 기지국이 오른쪽 방향으로, 짝수 번째 홉 릴레이 기지국은 왼쪽 방향으로 RZP를 추가 할당한다.
제 2 실시예
앞서 설명한 바와 같이 매크로 기지국 프레임 시작점과 동일 시작점을 갖는 릴레이 기지국 프레임 구조는 매크로 기지국 또는 상위 릴레이 기지국과 동일 서브프레임 인덱스를 가지므로 방송 채널(BCH) 및 동기 채널(SCH) 신호를 수신할 수 없다. 따라서 매크로 기지국이나 상위 릴레이 기지국은 하위 릴레이 기지국에게 별도의 방송 정보와 동기 신호를 전송해 주어야 하며, 이는 결국 오버헤드로 작용하여 시스템 전체적인 성능 저하를 발생시킬 우려가 있다.
따라서 본 발명의 다른 실시예에서는 시간 천이된 릴레이 기지국 프레임 구조를 제안한다. 시간 천이는 서브프레임 단위로 이루어지며, 이를 천이 인자(Shift Factor, SF)라고 정의한다. 즉, 천이 인자가 k이면 매크로 기지국 프레임 시작점으로부터 k 서브프레임 시간 천이된 시점에서 프레임이 시작한다. 서브프레임 단위로 시간 천이된 시작점을 갖는 릴레이 기지국 프레임 구조에서 RZP를 1개 할당하게 되면, RZP에 의해 RZ로 할당되는 서브프레임 중에서 1개가 상위 노드의 0 번째 서브프레임 또는 5 번째 서브프레임에 해당하게 되어 신호의 수신이 가능하다.
한편 릴레이 기지국은 해당 서브프레임에서 방송 정보 또는 동기 신호를 수신하고 나머지 구간은 데이터 통신에 사용한다. LTE 시스템의 방송 정보(BCH)의 특 징이 4개 중에 1개만 수신해도 복호가 수행될 수 있는 특성이 있으므로 문제없이 동작 가능하고, 동기 신호 또한 4개 중에 1개만으로도 동기 신호로서의 활용이 가능하다. 또한 RZ의 비율을 늘리기 위해 RZP를 추가로 할당할 경우, 할당되는 RZP의 개수만큼 상위 노드의 방송 정보 또는 동기 신호를 추가로 수신할 수 있다.
상술한 바를 바탕으로 시간 천이된 릴레이 기지국 프레임 구조에서는 상위 노드로부터의 방송 채널 혹은 동기 채널을 수신하면서 RZ를 효과적으로 구성하기 위해서는, 천이 인자와 RZP를 짝으로 대응시켜 홀수 번째 홉 릴레이 기지국 및 짝수 번째 홉 릴레이 기지국에 할당해야 한다.
RZP를 1개씩 할당하는 9:1구성 비율에 대해 아래 표 5와 같은 4가지 할당 규칙을 적용한다.
<표 5>
Figure 112009012569949-pat00005
표 5에서 홀수 천이 인자는 천이 인자가 {1, 3, 5, 7, 9} 중 하나인 것을 의미하며, 짝수 천이 인자는 천이 인자가 {0, 2, 4, 6, 8} 중 하나인 것을 의미한다. 또한 천이 인자 1과 천이 인자 2로 구별하여 표기된 것은 천이 인자 1 및 천이 인자 2가 서로 상이한 값을 가져야 함을 의미한다.
시간 천이된 릴레이 기지국 프레임 구조 또한 프레임 구성의 효율성을 최대화하기 위해 홀수 번째 홉 릴레이 기지국과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZ가 서로 시간적으로 인접하도록 RZP를 할당한다. 즉, 하나의 홀수 번째 RZP에 대해 인접하게 구성될 수 있는 하나의 짝수 번째 RZP가 대응 RZP로 구성되게 할당한다. 이러한 대응 RZP의 조건을 적용하면, 두 개의 대응 RZP로 구성된 하나의 짝에 대해 홀수 천이 인자 5가지와 짝수 천이 인자 5가지의 조합으로 총 25가지 종류의 프레임 구성이 가능하다.
각 대응 RZP는 Option 1로서 짝수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZ가 홀수 번째 홉 릴레이 기지국 RZ의 오른쪽 방향으로 인접하는 프레임 구조로 구현 가능하며 이는 125 가지의 프레임 구성이 가능하다.
또한 Option 2로서 짝수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZ가 홀수 번째 홉 릴레이 기지국 RZ의 왼쪽 방향으로 인접하는 프레임 구조로 구현 가능하며, Option 2 역시 125 가지의 프레임 구성이 가능하다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 예시한 도면이다. 특히 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예의 구성 1의 Option 1로서 짝수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZ가 홀수 번째 홉 릴레이 기지국 RZ의 오른쪽 방향으로 인접하는 프레임 구조를 도시한다.
설명의 편의를 위하여, 각 도면에 도시된 프레임 구조의 특징을 {홀수 번째 홉 릴레이 기지국, 짝수 번째 홉 릴레이 기지국}으로 표현하면 도 6은 {[SF1, RZP9], [SF0, RZP1]}로 표현할 수 있다. 도 1의 참조번호 601을 살펴보면, 매크로 기지국 프레임의 서브프레임 인덱스와 다른 서브프레임 인덱스로 할당되므로, 해당 서브프레임에서 방송 정보 또는 동기 신호를 수신할 수 있다. 또한 도 7도 {[SF1, RZP9], [SF2, RZP9]}와 같은 구성으로 표현할 수 있다. 참조번호 701을 살펴보면, 매크로 기지국 프레임의 서브프레임 인덱스와 다른 서브프레임 인덱스로 할당되므로, 해당 서브프레임에서 방송 정보 또는 동기 신호를 수신할 수 있다.
이와 같이 각 릴레이 기지국의 RZ의 위치를 고정한 채 천이 인자만 변화시켜 다음 표 6과 같이 25가지 구성이 가능하다.
<표 6>
Figure 112009012569949-pat00006
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 예시한 또 다른 도면이다. 특히 도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 2 내지 4에 대한 도면이며, RZP 1개만 할당하여 AZ와 RZ의 비율이 9:1비율로 구성하였고, Option 1인 짝수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZ가 홀수 번째 홉 릴레이 기지국 RZ의 오른쪽 방향으로 인접한다는 제한을 적용하였다.
각 도면에 도시된 프레임 구조의 특징을 {홀수 번째 홉 릴레이 기지국, 짝수 번째 홉 릴레이 기지국}으로 표현하면, 도 8은 {[SF1, RZP9], [SF3, RZP8]}, 도 9는 {[SF2, RZP8], [SF3, RZP8]}이며, 마지막으로 도 10은 {[SF2, RZP8], [SF0, RZP1]}로 표현가능하다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 예시한 도면이다. 특히 도 11은 본 발명의 다른 실시예의 구성 1의 Option 2로서 짝수 번째 홉 릴레이 기지국의 RZ가 홀수 번째 홉 릴레이 기지국 RZ의 왼쪽 방향으로 인접하는 프레임 구조를 도시한다.
도 11의 프레임 구조를 {홀수 번째 홉 릴레이 기지국, 짝수 번째 홉 릴레이 기지국}로 표현하면 {[SF1, RZP9], [SF0, RZP7]}과 같이 표현할 수 있으며, 위와 유사하게 천이 인자만을 변화시켜 아래 표 7과 같이 25가지의 프레임을 구성하는 것이 가능하다.
<표 7>
Figure 112009012569949-pat00007
도 12는 도 6의 릴레이 기지국 프레임에 RZP를 추가로 할당한 프레임 구조를 예시한 도면이다.
도 12를 참조하여 설명하면, 상술한 바와 같이 릴레이 기지국 운용 상황에 따라 구성 비율을 조정할 수 있으며, 이 경우 RZP를 추가적으로 할당함으로써 RZ의 비율을 증가시킬 수 있다. 도 12에서 기존에 할당된 RZP(1201)이외에 추가 RZP(1202)를 할당하여 RZ의 할당 비율을 증가시킬 경우에는, 추가 RZP(1202)를 할당할 때 릴레이 기지국의 송수신 변환을 최소화하기 위해 RZ에 해당하는 서브프레임이 연속적으로 구성되게 RZP을 할당하며, 홀수 번째 홉 릴레이 기지국과 짝수 번째 홉 릴레이 기지국이 서로 다른 방향으로 연속되게 RZP를 순차적으로 할당한다.
한편 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 일반적인 LTE 무선 통신 시스템에서 프레임의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략도.
도 3은 LTE 무선 통신 시스템에서 프레임에서 방송 채널 및 동기 채널이 전송되는 서브프레임을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 기지국 프레임 시작점이 매크로 기지국 프레임 시작점과 동일하도록 구성한 구조를 예시한 도면.
도 5는 도 4의 릴레이 기지국 프레임에 RZP를 추가로 할당한 프레임 구조를 예시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 예시한 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 예시한 또 다른 도면.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 예시한 도면.
도 12는 도 6의 릴레이 기지국 프레임에 RZP를 추가로 할당한 프레임 구조를 예시한 도면.

Claims (6)

  1. 비동기 무선 통신 시스템에서 다중 홉 릴레이 기지국 지원 자원 할당 방법으로서
    임의의 라디오 프레임에서 홀수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 1 서브프레임을 할당하는 단계;와
    상기 라디오 프레임에서 짝수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 2 서브프레임을 시간 축 상에서 상기 제 1 서브프레임과 겹치지 않도록 할당하는 단계;
    상기 홀수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 1 추가 서브프레임을 할당하는 단계; 및
    상기 짝수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 2 추가 서브프레임을 할당하는 단계; 를 포함하며,
    상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임은 시간 축 상에서 인접하고,
    상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 각각 상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임과 인접하며,
    상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 시간 축 상에서 서로 반대방향으로 할당되는 것을 특징으로 하는 다중 홉 릴레이 기지국 지원 자원 할당 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀수 번째 릴레이 기지국 또는 상기 짝수 번째 릴레이 기지국의 프레임 시작점은 매크로 기지국의 프레임 시작점과 다른 것을 특징으로 하는 다중 홉 릴레이 기지국 지원 자원 할당 방법.
  4. 릴레이 기지국들의 자원 할당 스케줄링을 수행하는 매크로 기지국;
    상기 매크로 기지국이 임의의 라디오 프레임에서 할당한 제 1 서브프레임에 신호를 송수신하는 홀수 번째 릴레이 기지국; 및
    상기 매크로 기지국이 상기 라디오 프레임에서 할당한 제 2 서브프레임에 신호를 송수신하는 짝수 번째 릴레이 기지국;을 포함하며,
    상기 매크로 기지국은,
    상기 홀수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 1 추가 서브프레임과 상기 짝수 번째 릴레이 기지국을 위한 제 2 추가 서브프레임을 할당하고,
    상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임은 시간 축 상에서 인접한 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 각각 상기 제 1 서브프레임과 상기 제 2 서브프레임과 인접하며, 상기 제 1 추가 서브프레임과 상기 제 2 추가 서브프레임은 시간 축 상에서 서로 반대방향으로 할당되는 것을 특징으로 하는 다중 홉 릴레이 비동기 무선 통신 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 홀수 번째 릴레이 기지국 또는 상기 짝수 번째 릴레이 기지국의 프레임 시작점은 매크로 기지국의 프레임 시작점과 다른 것을 특징으로 하는 다중 홉 릴레이 비동기 무선 통신 시스템.
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