KR101595132B1 - 중계국의 상향링크 제어신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

중계국의 상향링크 제어신호 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 프레임 내에 중계국이 기지국으로 신호를 전송하는 UL 중계국 존(zone)을 설정하는 단계; 상기 UL 중계국 존의 서브프레임에 상향링크 제어신호를 할당하는, 복수의 심벌과 복수의 부반송파로 구성된 자원단위를 설정하는 단계; 및 상기 자원단위를 통해 상기 상향링크 제어신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 서브프레임에 상기 중계국의 신호 송수신 스위칭에 필요한 전환 시간이 포함되는 경우, 상기 전환 시간을 포함하는 자원단위를 구성하는 복수의 심벌들을 제외한 나머지 심벌에서 상기 상향링크 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

중계국의 상향링크 제어신호 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARTUS FOR TRANSMITTING UPLINK CONTROL SIGNAL IN RELAY STATION}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중계국을 포함하는 무선통신 시스템에서 중계국의 상향링크 제어신호 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 규격은 2007년 ITU(International Telecommunication Union) 산하의 ITU-R(ITU-Radiocommunication Sector)에서 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000을 위한 여섯 번째 규격으로 'WMAN-OFDMA TDD'라는 이름으로 채택된 바 있다. ITU-R은 IMT-2000 이후의 차세대 4G 이동통신 규격으로 IMT-Advanced 시스템을 준비하고 있다. IEEE 802.16 WG(Working Group)은 2006년말 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격으로 기존 IEEE 802.16e의 수정(amendment) 규격을 작성하는 것을 목표로 802.16m 프로젝트의 추진을 결정하였다. 상기 목표에서 알 수 있듯이, 802.16m 규격은 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두 가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, 802.16m 규격은 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.
차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심볼간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심볼을 N개의 병렬 데이터 심볼로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심볼의 간격이 길어져 심볼간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다.
OFDMA 시스템에서 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 통하여 다중 사용자에 대한 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 얻을 수 있으며, 부반송파에 대한 순열(permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 그리고 다중 안테나(multiple antenna)를 이용한 공간 다중화 기법으로 공간 영역의 효율성을 높일 수 있다. 이와 같은 다양한 기법들을 지원하기 위하여, 단말과 기지국 간에 제어 신호의 전송이 반드시 필요하다. 제어 신호에는 단말이 기지국으로 채널상태를 보고하는 CQI(Channel quality indicator), 데이터 전송에 대한 응답의 ACK/NACK(Acknowledgement/Not-acknowledgement) 신호, 무선자원의 할당을 요청하는 대역폭 요청 신호, 다중 안테나 시스템에서의 프리코딩(precoding) 정보, 안테나 정보 등이 있다. 상기 제어 신호는 제어 채널을 통하여 전송된다.
한편, 최근에 중계국(RS; Relay Station)을 포함한 무선통신 시스템이 개발되고 있다. 중계국은 셀 커버리지를 확장시키고 전송 성능을 향상시키는 역할을 한다. 기지국이 기지국의 커버리지 경계에 위치한 단말을 중계국을 통해 서비스함으로써 셀 커버리지를 확장시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 중계국이 기지국과 단말 사이에서 신호의 전송 신뢰성을 향상시킴으로써 전송 용량을 증가시킬 수 있다. 단말이 기지국의 커버리지 내에 있다 하더라도 음영 지역에 위치한 경우에 중계국을 이용할 수도 있다.
이러한 중계국을 포함하는 무선통신 시스템에서는 중계국 프레임은 종래와 다른 새로운 프레임구조가 요구된다. 중계국은 기지국으로 신호를 전송하는 경우 사용하는 주파수 대역과 중계국 단말로부터 신호를 수신하는 주파수 대역이 동일할 수 있다. 또는 중계국은 기지국으로부터 신호를 수신하는 경우 사용하는 주파수 대역과 중계국 단말로 신호를 전송하는 주파수 대역이 동일할 수 있다. 중계국은 자기 간섭(self interference)으로 인해 동일 주파수 대역에서 신호의 전송 및 수신을 동시에 수행하는 것은 어렵다. 따라서, 신호의 전송 및 수신 간에 동작모드를 스위칭하기 위한 시간이 필요하다. 일반적으로 동작모드 스위칭 시간에서는 중계국이 신호를 전송하거나 수신할 수 없는 것으로 가정한다. 중계국 프레임 내의 일부 서브프레임에는 동작모드 스위칭 시간을 고려하여 전환 시간(transition gap)으로 사용되는 심벌을 포함할 수 있다. 이러한 심벌에서는 중계국이 상향링크 제어신호를 전송할 수 없다.
따라서, 종래의 기지국 및 단말 간의 상향링크 제어신호 전송 방법을 동일하게 기지국 및 중계국 간에 사용하는 경우 전환 시간으로 인하여 문제가 발생할 수 있다. 예를 들면, 중계국이 전송하는 상향링크 제어신호와 단말이 전송하는 상향링크 제어신호의 다중화 방법이나 다중화된 신호의 직교성의 유지 문제가 있을 수 있다.
전환 시간을 포함하는 중계국 프레임에서 중계국이 기지국으로 상향링크 제어신호를 전송하는 방법이 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는 중계국의 상향링크 제어신호 전송 방법 및 장치을 제공하는 데 있다.
중계국의 상향링크 제어신호 전송 방법은 프레임 내에 중계국이 기지국으로 신호를 전송하는 UL 중계국 존(zone)을 설정하는 단계; 상기 UL 중계국 존의 서브프레임에 상향링크 제어신호를 할당하는, 복수의 심벌과 복수의 부반송파로 구성된 자원단위를 설정하는 단계; 및 상기 자원단위를 통해 상기 상향링크 제어신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 서브프레임에 상기 중계국의 신호 송수신 스위칭에 필요한 전환 시간이 포함되는 경우, 상기 전환 시간을 포함하는 자원단위를 구성하는 복수의 심벌들을 제외한 나머지 심벌에서 상기 상향링크 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
중계국이 기지국으로 전송하는 상향링크 제어신호와 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 제어신호의 직교성을 최대한 유지할 수 있으므로 제어신호 간의 간섭을 줄일 수 있다. 따라서, 중계국은 신뢰성 높은 상향링크 제어신호 전송을 수행할 수 있다.
도 1은 중계국을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 수퍼프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 TDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4는 FDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5 내지 도 8은 전환 시간을 포함하는 프레임 구조의 예들을 나타낸다.
도 9는 TDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 10은 FDD 프레임에 전환 시간을 포함하는 일례를 나타낸다.
도 11는 상향링크 제어 채널에 사용되는 자원 단위의 일 예를 나타낸다.
도 12는 HFBCH에 대한 자원 할당의 일 예를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계국의 제어신호 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 전환 시간을 고려한 HFBCH를 구성하는 일 예를 나타낸다.
도 15는 전환 시간을 고려한 HFBCH를 구성하는 다른 예를 나타낸다.
도 16은 대역폭 요청 채널에 대한 자원 할당의 예를 나타낸다.
도 17은 중계국 및 기지국의 구성을 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.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.16m을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 중계국을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 중계국을 포함하는 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 일반적으로 셀(cell)이라고 불리는 특정한 지리적 영역 (15)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역으로 나누어 질 수 있는데 각각의 영역은 섹터(sector)라고 칭한다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(13)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), AN(Access Network), ABS(advanced BS) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 중계국(12)과 단말(14) 간의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.
중계국(Relay Station, RS, 12)은 기지국(11)과 단말(14) 사이에서 신호를 중계하는 기기를 말하며, RN(Relay Node), 리피터(repeater), 중계기, ARS(advanced RS) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다. 중계국에서 사용하는 중계 방식으로 AF(amplify and forward) 및 DF(decode and forward) 등 어떠한 방식을 사용할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않는다.
단말(13, 14; Mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, AMS(advanced Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(Wireless Modem), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal), UE(user equipment) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하에서 매크로 단말은 기지국(11)과 직접 통신하는 단말이고, 중계국 단말은 중계국과 통신하는 단말을 칭한다. 기지국(11)의 셀 내에 있는 매크로 단말(13)이라 할지라도, 다이버시티 효과에 따른 전송속도의 향상을 위하여 중계국(12)을 거쳐서 기지국(11)과 통신할 수 있다.
기지국과 매크로 단말 간에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 매크로 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 매크로 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국과 중계국 간에서 하향링크는 기지국에서 중계국으로의 통신을 의미하며, 상향링크는 중계국에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 중계국과 중계국 단말 간에서 하향링크는 중계국에서 중계국 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크는 중계국 단말에서 중계국으로의 통신을 의미한다.
도 2는 수퍼프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
슈퍼프레임(SF; Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(SFH; Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임 내 각 프레임의 길이는 모두 동일할 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다. 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(Cyclic Prepix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
슈퍼프레임 헤더는 필수 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 설정 정보(system configuration information)를 나를 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임 내 첫 번째 서브프레임 안에 위치할 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 1차 SFH(P-SFH; primary-SFH) 및 2차 SFH(S-SFH; secondary-SFH)로 분류될 수 있다. P-SFH와 S-SFH는 매 슈퍼프레임마다 전송될 수 있다.
하나의 프레임은 다수의 서브프레임(subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심벌, SC-FDMA 심벌 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 서브프레임은 5, 6, 7 또는 9개의 OFDM 심벌로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 제한되지 않는다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임이 포함하는 OFDM 심벌의 수에 따라 서브프레임의 타입(type)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 타입-1 서브프레임은 6 OFDM 심벌, 타입-2 서브프레임은 7 OFDM 심벌, 타입-3 서브프레임은 5 OFDM 심벌, 타입-4 서브프레임은 9 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 하나의 프레임은 모두 동일한 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 또는 하나의 프레임은 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 내 각 서브프레임마다 포함하는 OFDM 심벌의 개수는 모두 동일하거나, 각각 다를 수 있다. 또는, 하나의 프레임 내 적어도 하나의 서브프레임의 OFDM 심벌의 개수는 상기 프레임 내 나머지 서브프레임의 OFDM 심벌의 개수와 다를 수 있다.
프레임에는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 적용될 수 있다. TDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, TDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 시간 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. FDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 시간의 서로 다른 주파수에서 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, FDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.
하나의 OFDM 심벌은 복수의 부반송파를 포함하고, FFT 크기에 따라 부반송파의 개수가 결정된다. 몇 가지 유형의 부반송파가 있다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 다양한 측정(estimation)을 위한 파일롯 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 캐리어를 위한 널 캐리어로 나뉠 수 있다. OFDM 심벌을 특징짓는 파라미터는 BW, Nused, n, G 등이다. BW는 명목상의 채널 대역폭(nominal channel bandwidth)이다. Nused는 (DC 부반송파를 포함하는) 사용되는 부반송파의 개수이다. n은 샘플링 인자이다. 이 파라미터는 BW 및 Nused와 결합하여 부반송파 스페이싱(spacing) 및 유효 심벌 시간(useful symbol time)을 결정한다. G는 CP 시간과 유효 시간(useful time)의 비율이다.
아래 표 1은 OFDMA 파라미터를 나타낸다.
Channel bandwidth, BW(MHz) 5 7 8.75 10 20
Sampling factor, n 28/25 8/7 8/7 28/25 28/25
Sampling frequency, Fs(MHz) 5.6 8 10 11.2 22.4
FFT size, NFFT 512 1024 1024 1024 2048
Subcarrier spacing, Δf(kHz) 10.94 7.81 9.77 10.94 10.94
Useful symbol time, Tb(μs) 91.4 128 102.4 91.4 91.4
G=1/8 Symbol time, Ts(μs) 102.857 144 115.2 102.857 102.857
FDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 48 34 43 48 48
Idle time(μs) 62.857 104 46.40 62.857 62.857
TDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 47 33 42 47 47
TTG+RTG(μs) 165.714 248 161.6 165.714 165.714
G=1/16 Symbol time, Ts(μs) 97.143 136 108.8 97.143 97.143
FDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 51 36 45 51 51
Idle time(μs) 45.71 104 104 45.71 45.71
TDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 50 35 44 50 50
TTG+RTG(μs) 142.853 240 212.8 142.853 142.853
G=1/4 Symbol time, Ts(μs) 114.286 160 128 114.286 114.286
FDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 43 31 39 43 43
Idle time(μs) 85.694 40 8 85.694 85.694
TDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 42 30 38 42 42
TTG+RTG(μs) 199.98 200 136 199.98 199.98
Number of Guard subcarriers Left 40 80 80 80 160
Right 39 79 79 79 159
Number of used subcarriers 433 865 865 865 1729
Number of PRU in type-1 subframe 24 48 48 48 96

표 1에서, NFFT는 Nused보다 큰 수 중에서 가장 작은 2n 가운데 가장 작은 파워(Smallest power of two greater than Nused)이고, 샘플링 인자 Fs=floor(n·BW/8000)×8000이며, 부반송파 스페이싱 Δf=Fs/NFFT이고, 유효 심벌 시간 Tb=1/Δf이며, CP 시간 Tg=G·Tb이고, OFDMA 심벌 시간 Ts=Tb+Tg이며, 샘플링 시간은 Tb/NFFT이다.
도 3은 TDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 G=1/8인 경우를 나타낸다. 20 ms 길이의 슈퍼프레임은 5 ms 길이의 4개의 프레임(F0, F1, F2, F3)으로 구성된다. 하나의 프레임은 8개의 서브프레임(SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)으로 구성되며, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 비율은 5:3이다. 도 3의 TDD 프레임 구조는 대역폭이 5 Mhz, 10 Mhz 또는 20 Mhz인 경우에 적용할 수 있다. 마지막 하향링크 서브프레임인 SF4는 5개의 OFDM 심벌을 포함하며, 나머지 서브프레임들은 6개의 서브프레임을 포함한다.
도 4는 FDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 G=1/8인 경우를 나타낸다. 20 ms 길이의 슈퍼프레임은 5 ms 길이의 4개의 프레임(F0, F1, F2, F3)으로 구성된다. 하나의 프레임은 8개의 서브프레임(SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)으로 구성되며, 모든 서브프레임은 하향링크 영역과 상향링크 영역을 포함한다. 도 4의 FDD 프레임 구조는 대역폭이 5 Mhz, 10 Mhz 또는 20 Mhz인 경우에 적용할 수 있다.
상술한 프레임 구조들은 기지국과 매크로 단말 간에 적용될 수 있다. 그런데, 무선통신 시스템에 중계국을 포함하는 경우, 중계국에게 기지국과 매크로 단말 간에 적용되는 프레임 구조를 동일하게 적용하기는 어렵다. 중계국은 자신의 하향링크 제어 정보(예를 들면 프리앰블이나 수퍼프레임 헤더(SFH) 등)를 전송하여야 하기 때문에 하향링크에서 중계국 단말에게 신호를 전송할 수 있는 무선자원 영역이 필요하다. 그리고, 중계국은 중계국 단말로부터 신호를 수신한 후 디코딩하여 기지국으로 재전송하기 때문에 상향링크에서 신호를 전송할 수 있는 무선자원 영역이 필요하다. 또한, 기지국도 상향링크에서 신호를 수신할 수 있는 무선자원 영역이 필요하다. 또한 중계국은 동일한 주파수 대역에서 중계국 단말로 신호를 전송하거나 기지국으로부터 신호를 수신한다. 또한 동일한 주파수 대역에서 중계국 단말로부터 신호를 수신하거나 기지국으로 신호를 전송한다. 따라서, 중계국은 신호의 송/수신 동작 스위칭 시 전환 시간(transition gap)이 필요하다. 일반적으로 중계국은 전환 시간에서 신호를 수신하거나 전송하지 못하는 것으로 가정한다. 이러한 점을 고려하여 중계국을 포함하는 무선통신 시스템에 적용할 수 있는 프레임 구조는 예를 들어, 이하에서 설명할 도 5 내지 도 8과 같을 수 있다.
먼저 용어를 정의한다.
기지국 프레임에서 DL 액세스 존(DL access zone)은 기지국이 매크로 단말에게 신호를 전송하는 무선자원 영역을 칭한다. DL 중계국 존(DL Relay zone)은 기지국이 중계국 및/또는 매크로 단말에게 신호를 전송하는 무선자원 영역을 칭한다. UL 액세스 존(UL access zone)은 기지국이 매크로 단말로부터 신호를 수신하는 무선자원 영역을 칭한다. UL 중계국 존(UL Relay zone)은 기지국이 매크로 단말 및/또는 중계국으로부터 신호를 수신하는 무선자원 영역을 칭한다.
중계국 프레임에서 DL 액세스 존은 중계국이 중계국 단말에게 신호를 전송하는 무선자원 영역을 칭한다. DL 중계국 존은 중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하는 무선자원 영역을 칭한다. UL 액세스 존은 중계국이 중계국 단말로부터 신호를 수신하는 무선자원 영역, UL 중계국 존은 중계국이 기지국으로 신호를 전송하는 무선자원 영역을 칭한다.
하향링크(DL) 영역과 상향링크(UL) 영역 사이에는 TTG(Transmit/receive transition gap)가 위치하고, 상향링크 영역과 뒤따르는 프레임과의 사이에는 RTG(Receive/transmit transition gap)가 위치한다. TTG 또는 RTG에는 심벌간 간섭을 방지하기 위하여 CP의 크기에 따라 유휴 시간(Idle Time)이 포함될 수 있다.
전환 시간에는 R-TTI 또는 R-RTI가 있다. R-TTI(relay transmit to receive transition interval)는 중계국이 중계국 단말로 신호를 전송하다가 기지국으로부터 신호를 수신하는 동작의 스위칭 사이에 삽입될 수 있는 시간으로 1 심벌일 수 있다. R-RTI(relay receive to transmit transition interval)는 중계국이 중계국 단말로부터 신호를 수신하다가 기지국으로 신호를 전송하는 동작의 스위칭 사이에 삽입될 수 있는 시간으로 1 심벌일 수 있다. R-TTI는 중계국과 중계국의 상위 스테이션(superordinate station) 간의 ARSTTG(ARS Transmit/receive transition gap) 및 RTD(round trip delay)의 정렬이 가능하도록 설정될 수 있고, R-RTI는 중계국과 중계국의 상위 스테이션 간의 ARSRTG(Receive/transmit transition gap) 및 RTD의 정렬이 가능하도록 설정될 수 있다.
도 5 내지 도 8은 전환 시간을 포함하는 프레임 구조의 예들을 나타낸다.
도 5는 DL 액세스 존에 전환 시간을 포함하는 경우의 프레임 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, R-TTI는 중계국 프레임의 DL 액세스 존의 마지막 심벌에 삽입될 수 있다. 도 6은 DL 수신 존에 전환 시간을 포함하는 경우의 프레임 구조를 나타낸다. 도 6을 참조하면, R-TTI는 중계국 프레임의 DL 중계기 존의 첫번째 심벌에 삽입될 수 있다. 도 7은 UL 액세스 존에 전환 시간을 포함하는 경우의 프레임 구조를 나타낸다. 도 7을 참조하면, R-RTI는 UL액세스 존의 마지막 심벌에 삽입될 수 있다. 도 8은 UL 전송 존에 전환 시간을 포함하는 경우의 프레임 구조를 나타낸다. 도 8을 참조하면, R-RTI는 UL 중계기 존의 첫번째 심벌에 삽입될 수 있다.
도 8에서 전환 시간을 포함하는 5 심벌 서브프레임(UL SF 6)에서 중계국은 첫번째 심벌을 제외한 5개의 심벌을 이용하여 기지국으로 신호를 전송할 수 있다. 예컨대, 중계국은 전환 시간이 포함된 서브프레임에서 전환 시간을 포함하는 심벌을 천공한 후 전송할 수 있다. 반면, 매크로 단말은 타입 1 서브프레임(6 심벌)을 이용하여 기지국으로 신호를 전송할 수 있다. 그러면, 기지국은 매크로 단말로부터는 타입 1 서브프레임(6 심벌)을 수신하고, 중계국으로부터 첫번째 심벌을 제외한 5 심벌만을 수신한다.
도 9는 TDD 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 비는 5:3이다. 이러한 TDD 프레임 구조는 예를 들어, 채널 대역폭 5, 10, 20MHz 중 어느 하나, G=1/8에 적용될 수 있다. 하향링크에서 중계국 존에 할당된 서브프레임의 수는 2개이고, 상향링크에서 중계국 존에 할당된 서브프레임은 1개이다. 중계국 TDD 프레임은 하향링크에서 R-TTI(Relay Transmit to receive Transition Interval)가 DL 액세스 존의 마지막 심벌에, 상향링크에서 R-RTI(Relay Receive to transmit Transition Interval)가 UL 중계국 존의 첫번째 심벌에 포함될 수 있다.
도 10은 FDD 프레임에 전환 시간을 포함하는 일례를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 중계국 프레임 중에서 FDD 하향링크 프레임의 경우, DL 액세스 존의 마지막 심벌에 R-TTI가 포함되고 UL 중계국 존의 첫번째 심벌에 R-RTI가 포함된 예를 나타낸다.
그런데, 상술한 도 8과 같은 프레임 구조에서 중계국이 UL 서브프레임 6에서 기지국으로 상향링크 제어 채널을 통해 상향링크 제어신호를 전송하려면, 첫번째 심벌을 사용할 수 없으므로 문제가 있을 수 있다. 먼저, 상향링크 제어 채널과 기지국과 단말 간의 상향링크 제어신호 전송 방법을 살펴본다.
예를 들어, IEEE 802.16m 시스템의 상향링크 제어 채널로는 패스트 피드백 채널(FFBCH; Fast Feedback Channel), HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 피드백 제어채널(HFBCH; HARQ feedback control channel), 사운딩 채널(sounding channel), 레인징 채널(ranging channel), 대역폭 요청 채널(BRCH; Bandwidth Request Channel) 등이 있다.
패스트 피드백 채널은 CQI 및/또는 MIMO 정보의 피드백을 나르며, 1차 패스트 피드백 채널(PFBCH; Primary Fast Feedback Channel) 및 2차 패스트 피드백 채널(SFBCH; Secondary Fast Feedback Channel)의 2가지 종류가 있다. 1차 패스트 피드백 채널은 4 내지 6비트의 정보를 나르며, 광대역(wideband) CQI 및/또는 MIMO 피드백을 제공한다. 2차 패스트 피드백 채널은 7 내지 24비트의 정보를 나르며, 협대역(narrowband) CQI 및/또는 MIMO 피드백을 제공한다. 패스트 피드백 채널은 브로드캐스트 메시지에서 정의되는 미리 정해진 위치에 할당될 수 있다. 패스트 피드백 채널은 단말에게 주기적으로 할당될 수 있다. 패스트 피드백 채널을 통하여 복수의 단말의 피드백 정보가 TDM(time division multiplexing), FDM(frequency division multiplexing), CDM(code division multiplexing) 방식으로 다중화되어 전송될 수 있다. HARQ 기법이 적용되는 데이터에 대한 응답으로 ACK/NACK 신호가 전송되는 HARQ 피드백 채널은 데이터 전송으로부터 미리 정의된 오프셋에서 시작될 수 있다.
대역폭 요청 채널은 단말이 전송하고자 하는 상향링크 데이터 또는 제어 신호를 전송하기 위한 무선 자원을 요청하는 채널이다.
HARQ 피드백 채널(HFBCH)은 데이터 전송에 대한 응답으로 ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement) 신호를 전송하기 위한 채널이다.
패스트 피드백 채널, 대역폭 요청 채널, HARQ 피드백 채널(HFBCH) 등은 상향링크 서브프레임 또는 프레임의 어디에도 위치할 수 있다.
도 11는 상향링크 제어 채널에 사용되는 자원 단위의 일 예를 나타낸다.
자원 단위(resource unit, 300)은 상향링크 제어 채널의 전송에 사용되는 자원 할당 단위이며, 타일(tile)이라고도 한다. 타일(300)은 물리적 자원 할당 단위일 수 있고, 또는 논리적(logical) 자원 할당 단위일 수 있다. 제어 채널은 적어도 하나의 타일(300)을 포함하고, 타일(300)은 시간 영역의 적어도 하나의 OFDM 심벌 상에 주파수 영역의 적어도 하나의 부반송파로 구성된다. 타일(300)은 시간 영역 및 주파수 영역으로 인접한 복수의 부반송파의 묶음을 의미한다. 타일(300)은 복수의 데이터 부반송파 및/또는 파일럿 부반송파를 포함한다. 데이터 부반송파에는 제어신호의 시퀀스가 맵핑되고, 파일럿 부반송파에는 채널 추정을 위한 파일럿이 맵핑될 수 있다.
타일(300)은 3개의 미니 유닛들(mini unit, 310, 320, 330)을 포함한다. 미니유닛은 미니 타일(mini tile)이라고도 한다. 타일(300)은 복수의 미니 타일(mini-tile)로 구성될 수 있고, 미니타일은 시간 영역의 적어도 하나의 OFDM 심볼 상에 주파수 영역의 적어도 하나의 부반송파로 구성될 수 있다. 미니 타일들(310, 320, 330) 각각은 6개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌에 걸쳐 2개의 인접하는(contiguous) 부반송파를 포함한다. 타일(300) 내의 미니타일들(310, 320, 330)은 주파수 영역에서 서로 인접하지 않을 수 있다. 이는 제1 미니타일(310)과 제2 미니타일(320) 사이 및/또는 제2 미니타일(320)과 제3 미니타일(330) 사이에는 다른 타일의 미니타일이 적어도 하나 배치될 수 있음을 의미한다. 타일(300) 내의 미니타일들(310, 320, 330)을 주파수 영역에서 분산적으로 배치함으로써 주파수 다이버시티(diversity)를 얻을 수 있다.
자원 단위는 피드백 채널의 자원 할당에 있어 단위로 이용될 수 있다. 즉, 피드백 채널은 2×6 크기의 미니 타일 3개로 구성될 수 있다. 그리고 피드백 채널은 논리 자원 중에서 DRU를 할당하여 구성될 수 있다. 하나의 DRU는 6×6 크기의 3개의 분산된 타일로 구성될 수 있으며, 상기 타일은 다시 2×6 크기의 3개의 인접한 미니 타일로 나뉠 수 있다. 상기 미니 타일은 피드백 채널에 사용되는 자원 단위이라는 점에서 피드백 미니 타일(FMT; Feedback Mini-Tile)이라 할 수 있다.
미니타일에 포함되는 시간 영역에서의 OFDM 심벌의 수 및/또는 주파수 영역에서의 부반송파의 수는 예시에 불과하며, 제한이 아니다. 미니타일에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수가 6이라면, 미니타일에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 6일 수 있다.
OFDM 심벌은 시간 영역에서 구간(duration)을 말하며, 반드시 OFDM/OFDMA를 기반으로 한 시스템에 한정하는 것은 아니다. 이는 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있으며, OFDM 심벌이라는 명칭에 의해 본 발명의 기술적 사상이 특정 다중 접속 방식(multiple access scheme)에 한정되는 것은 아니다. 또한, 부반송파는 주파수 영역에서 할당 단위를 말하며, 여기서는 하나의 부반송파를 단위로 하지만, 부반송파 집합 단위가 사용될 수 있다.
도 12는 HFBCH에 대한 자원 할당의 일 예를 나타낸다.
HFBCH의 자원은 3개의 분산된 2×6 크기의 피드백 미니 타일(FMT; Feedback Mini-Tile)에 존재하며, 각각의 FMT는 2×2 크기의 HARQ 미니 타일(HMT; HARQ Mini-Tile)로 세분화될 수 있다. 즉, HFBCH는 2×2 HMT 3개로 구성된 HMT 그룹이 하나의 HFBCH의 단위일 수 있다. HMT 그룹에는 한 쌍의 HFBCH가 할당된다. 그리고, 각각의 HMT에는 다음 표와 같은 직교 시퀀스가 각각 맵핑된다.
Figure 112010021575410-pat00001
도 12에서 (Ci,0, Ci,1, Ci,2, Ci,3, i=0, 1, 2)는 상기 표에 의하여 주어지는 직교 시퀀스를 의미한다. 여기서, i는 HMT 인덱스를 의미한다. 각 HMT 그룹에서 직교 시퀀스가 각각의 HMT에 맵핑되어 직교성이 유지된다.
상술한 방법을 중계국에게 동일하게 적용하면 상향링크 제어신호를 전송하는데 문제가 있을 수 있다. 중계국 프레임의 UL 중계국 존에서 첫번째 심벌이 R-RTI와 같은 전환 시간으로 사용되는 경우, 중계국은 상기 첫번째 심벌에서 제어 신호를 전송할 수 없다. 그러면, 첫번째 심벌 및 두번째 심벌에 할당된 HMT는 직교성이 유지되지 않는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
또한, 매크로 단말과 중계국이 전송하는 HFBCH 신호가 다중화되어 전송되는 경우, 기지국은 매크로 단말로부터는 2개의 심벌에서 HMT를 수신하는데 반해 중계국으로부터는 1개의 심벌에서 HMT를 수신하게 될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계국의 제어신호 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
중계국은 기지국으로부터 프레임 설정정보를 수신한다(S100). 중계국은 프레임 설정정보를 이용하여 프레임에 DL 액세스 존, DL 중계국 존, UL 액세스 존, UL 중계국 존을 설정한다(S110). 중계국은 UL 중계국 존의 서브프레임에 상향링크 제어신호를 할당하는, 복수의 심벌과 복수의 부반송파로 구성된 자원단위를 설정할 수 있다. 예를 들어, 자원단위는 HFBCH의 경우, 3개의 분산된 2×6 크기의 피드백 미니 타일(FMT; Feedback Mini-Tile) 각각에서 2×2 크기의 HARQ 미니 타일(HMT; HARQ Mini-Tile)일 수 있다. BRCH의 경우, 6×6 타일이 자원단위가 될 수 있다.
UL 중계국 존에 전환 시간으로 사용되는 심벌이 존재하는지 여부를 판단한다(S120). 예를 들어, UL 중계국 존의 첫번째 심벌이 전환 시간으로 사용되는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 타입 1 UL 서브프레임에 전환 시간으로 사용되는 심벌이 존재하면 5 심벌만을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 중계국은 전환 시간을 고려한 제어 채널을 구성한다(S130). 전환 시간을 고려한 제어 채널은 전환 시간으로 인해 원래 이용할 수 있었던 심벌보다 줄어든 심벌 수 예컨대, 5 심벌만 이용할 수 있는 서브프레임에서 제어 채널을 전송하기 위한 방법이다. 전환 시간을 고려한 제어 채널을 구성하는 방법은 후술한다. 중계국은 구성된 제어 채널을 통해 제어 신호를 기지국으로 전송한다(S150).
만약, UL 중계국 존에 전환 시간을 포함하고 있지 않다면 기존의 제어 채널을 구성하는 방법에 따라 제어 채널을 구성할 수 있다(S140). 예컨대, UL 중계국 존의 첫번째 심벌이 전환 시간으로 사용되지 않는다면 중계국은 기존의 제어 채널 구성 방법에 따라 제어 채널을 구성할 수 있다. 기존의 제어 채널 구성 방법은 예를 들어, HFBCH의 경우 도 10을 참조하여 설명한 방법에 따라 HFBCH에 대한 자원 할당을 하여 전송할 수 있다.
도 14는 전환 시간을 고려한 HFBCH를 구성하는 일 예를 나타낸다.
UL 중계국 존의 서브프레임에서 첫번째 심벌이 전환 시간(예컨대, R-RTI)로 사용된다면, 중계국은 첫번째 서브프레임에서 첫번째 심벌 및 두번째 심벌을 모두 전송하지 않고 나머지 심벌들만 전송할 수 있다. 즉, 전환 시간이 위치하는 심벌을 포함하는 자원단위를 구성하는 2개의 심벌들을 제외한 나머지 심벌에서 HARQ ACK/NACK(acknowledgement/negative acknowledgement)신호를 전송할 수 있다.
중계국은 상기 2개의 심벌들의 자원단위에도 HARQ ACK/NACK 신호를 배치한 후, 상기 2개의 심벌을 천공(puncturing)하고 서브프레임 내의 다른 심벌들만 전송할 수 있다. 또는 중계국은 상기 2개의 심벌들의 자원단위에 처음부터 HARQ ACK/NACK 신호를 배치하지 않고 상기 2개의 심벌을 전송하지 않을 수도 있다.
이와 같이 중계국이 UL 중계국 존의 처음 2개의 심벌을 제외한 나머지 심벌만을 전송하면, 처음 2개의 심벌에 배치된 HMT에서 직교성이 깨어지는 것을 방지할 수 있다. 만약, 중계국이 전환 시간으로 사용되는 UL 중계국 존의 처음 1개의 심벌만을 제외한 나머지 심벌들을 전송한다면, 기지국이 수신하는 HMT 1(810)에서 직교 시퀀스에 의한 직교성이 유지되지 않는다. 예를 들어, HMT 1(810)에 매크로 단말과 중계국의 HFBCH 쌍이 전송된다면 첫번째 심벌에서는 매크로 단말이 전송하는 HFBCH 신호만 수신되고, 두번째 심벌에서는 매크로 단말 및 중계국이 전송하는 HFBCH 신호가 수신되게 된다. 따라서, 직교 시퀀스에 의한 직교성이 유지되지 않는다.
반면 본 발명에 따르면, 기지국이 HMT 1(810)에서는 매크로 단말이 전송한 HFBCH 신호만을 수신하게 되므로 직교성이 유지된다. 또한, HMT 2(811), HMT 3(812)에서는 매크로 단말 및 중계국이 전송한 HFBCH 신호를 직교성이 유지된 채로 수신하게 되므로 신뢰성이 높아진다.
도 15는 전환 시간을 고려한 HFBCH를 구성하는 다른 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 기지국은 단말을 위한 HFBCH가 할당되는 HMT와 중계국을 위한 HFBCH가 할당되는 HMT를 시간-주파수 영역에서 구분하여 할당할 수 있다. 즉, 동일한 HMT에 단말과 중계국의 HFBCH가 CDM(code division multiplexing)되지 않도록 할 수 있다. 그러면, 중계국이 HMT 1(131)에서 비록 첫번째 심벌을 제외한 나머지 심벌을 전송하더라도 중계국의 HMT 1(131)에 대한 직교성만 깨질 뿐 매크로 단말이 HMT 1’(132)에서 전송하는 HARQ ACK/NACK 신호에 대한 간섭은 발생하지 않는다. 중계국은 기지국으로부터 제어채널 할당정보를 수신하여 HFBCH에 대한 자원을 할당할 수 있다. 상술한 설명에서 제어 채널의 예로 HFBCH를 설명하였으나, 이는 제한이 아니다.
또한, 상술한 설명 예컨대 도 14 및 도 15를 참조한 설명에서 UL 중계국 존의 첫번째 심벌이 전환 시간으로 사용되는 경우를 예시하였으나 이는 제한이 아니다. 예를 들어, UL 중계국 존의 마지막 심벌이 전환 시간으로 사용되는 경우에도 본 발명은 적용될 수 있다. 단, 이러한 경우, 전환 시간을 포함하는 상향링크 서브프레임에서 중계국은 마지막 2개의 심벌을 전송하지 않을 수 있다. 또는 단말과 서로 다른 시간 주파수 영역의 무선자원을 할당받아 기지국으로 HFBCH를 전송할 수 있다.
본 발명은 예를 들어 대역폭 요청 채널에도 적용될 수 있다.
도 16은 대역폭 요청 채널에 대한 자원 할당의 예를 나타낸다.
대역폭 요청 채널은 분산된 3개의 BR 타일로 구성될 수 있다. BR 타일은 6개의 심벌 및 6개의 부반송파로 구성된 무선자원 영역일 수 있다. BR 타일은 프리앰블이 할당되는 프리앰블 영역과 데이터가 할당되는 데이터 영역을 포함할 수 있다. 프리앰블 영역을 통해 프리앰블이 전송되고, 데이터 영역을 통해 데이터가 전송될 수 있다. 프리앰블 영역은 각 BR 타일에서 시간 영역에서 6개의 심벌, 주파수 영역에서 4개의 부반송파에 걸쳐 할당된다. 데이터 영역은 각 BR 타일에서 시간 영역에서 6개의 심벌, 주파수 영역에서 2개의 부반송파에 걸쳐 할당된다. 도 16에서 Pr이 표시된 영역은 프리앰블 영역, M이 표시된 영역은 데이터 영역일 수 있다.대역폭 요청 채널은 서브프레임에서 존재하지 않거나 최대 2개까지 전송될 수 있다.
대역폭 요청 채널에 대한 스케줄링 정보 즉, 어떠한 서브프레임에서 대역폭 요청을 수행할 것인지, 주기, 어떠한 무선자원을 이용할 것인지 등에 대한 정보는 수퍼프레임 헤더 또는 브로드캐스트/멀티캐스트 신호를 통해 기지국이 중계국이나 단말에게 전송할 수 있다.
그런데, 중계국 프레임 UL 중계국 존의 일부 심벌 예컨대, UL 중계국 존의 첫번째 심벌이나 마지막 심벌이 R-RTI나 R-TTI로 사용되는 경우 단말이 전송하는 대역폭 요청 채널과 중계국이 전송하는 대역폭 요청 채널의 직교성이 깨어지므로 문제가 될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 기지국은 전환 시간을 포함하는 상향링크 서브프레임에 대해서는 단말에게 할당하는 대역폭 요청 채널 영역과 중계국에게 할당하는 대역폭 요청 채널 영역을 분리하여 각각 할당할 수 있다.
이러한 경우, 단말은 도 16을 참조하여 설명한 방법과 동일하게 기존의 방법에 따라 기지국으로 대역폭 요청 채널을 전송할 수 있다. 그리고 중계국은 기지국으로부터 할당받은 새로운 대역폭 요청 채널 영역을 통해 대역폭 요청 채널을 전송할 수 있다. UL 중계국 존에서 전환 시간을 포함하는 상향링크 서브프레임을 제외한 나머지 상향링크 서브프레임에서 중계국과 단말은 서로 간에 직교성을 유지할 수 있으므로 동일한 시간, 주파수 상의 자원 영역을 이용할 수 있다. 즉, UL 중계국 존에 상향링크 서브프레임이 하나 이상인 경우 중계국의 대역폭 요청 채널은 전환 시간(예컨대, R-RTI)를 포함하지 않는 상향링크 서브프레임에 할당될 수 있다. 이 때 중계국의 대역폭 요청 채널이 할당되는 자원 영역은 단말의 대역폭 요청 채널이 할당되는 자원 영역과 동일할 수 있다.
또는 UL 중계국 존에서 전환 시간을 포함하는 상향링크 서브프레임에 대해 기지국은 중계국에 대한 대역폭 요청 채널을 할당하지 않을 수도 있다.
또는 기지국은 UL 중계국 존에서 전환 시간을 포함하는 상향링크 서브프레임에 중계국 전용의 대역폭 요청 헤더를 할당할 수 있다. 또는 기지국은 전환 시간에 무관하게 대역폭 요청을 할 수 있도록 대역폭 요청 헤더를 할당할 수도 있다. 대역폭 요청 헤더의 주기 및 반복되는 기간 등의 정보는 중계국이 IE 메시지를 폴링(polling)함으로써 수신할 수 있다. 일반적으로 중계국이 단말보다 자주 대역폭 요청 신호를 전송하고 대역폭 요청 채널에 요구되는 자원의 양도 많기 때문에 기지국은 대역폭 요청 헤더를 주기를 가지고 할당할 수 있다. 이러한 방법은 UL 중계국 존에 상향링크 서브프레임이 하나밖에 없는 경우에 효과적일 수 있다.
도 17은 중계국 및 기지국의 구성을 나타낸다.
기지국(500)은 프로세서(processor, 510), 메모리(memory, 530) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 520)을 포함한다. 프로세서(510)는 중계국에게 무선자원을 할당하고 중계국으로부터 신호를 수신하기 위한 스케줄링을 수행한다. 전술한 실시예들 중 기지국이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(510)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(530)는 프로세서(510)와 연결되어, 프로세서(510)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(520)는 프로세서(510)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
중계국(600)은 프로세서(610), 메모리(620) 및 RF부(630)을 포함한다. 전술한 실시예들 중 중계국이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(610)에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 중계국 프레임 내에 중계국이 기지국으로 신호를 전송하는 UL 중계국 존(zone)을 설정하고, UL 중계국 존의 서브프레임에 상향링크 제어신호를 할당하는 복수의 심벌과 복수의 부반송파로 구성된 자원단위를 설정하며, 자원단위를 통해 전송되는 상향링크 제어신호를 생성 및 할당할 수 있다. UL 중계국 존의 상향링크 서브프레임에 중계국의 신호 송수신 스위칭에 필요한 전환 시간이 포함되는 경우, 전환 시간을 포함하는 자원단위를 구성하는 복수의 심벌들을 제외한 나머지 심벌에서 상향링크 제어신호를 전송할 수 있다. 메모리(620)는 프로세서(610)와 연결되어, 프로세서(610)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(630)는 프로세서(610)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
프로세서(510, 610)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(520,620)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(530,630)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(520,620)에 저장되고, 프로세서(510,610)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(520,620)는 프로세서(510,610) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(510,610)와 연결될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (9)

  1. 중계국의 ACK/NACK(acknowledgement/not-acknowledgement) 전송 방법에 있어서,
    ACK 신호 및 NACK 신호 중 하나에 해당하는 시퀀스를 결정하는 단계;
    상기 시퀀스를 3개의 HMT(Hybrid automatic repeat request Mini-Tile)들에 맵핑하되, 각 HMT는 시간 영역에서 2개의 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 심벌들 및 주파수 영역에서 2개의 부반송파들을 포함하고, 상기 3개의 HMT들은 시간 영역에서 연속하고 주파수 영역에서 불연속인 단계;
    상기 3개의 HMT들의 첫번째 OFDMA 심벌 및 마지막 OFDMA 심벌 중 적어도 하나에 전환 시간이 포함되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 3개의 HMT들의 상기 첫번째 OFDMA 심벌에 상기 전환 시간이 포함되면, 상기 3개의 HMT들 중 상기 첫번째 OFDMA 심벌 및 두번째 OFDMA 심벌에 있는 하나의 HMT를 펑처링(puncturing)하고, 상기 3개의 HMT들의 상기 마지막 OFDMA 심벌에 상기 전환 시간이 포함되면, 상기 3개의 HMT들 중 마지막 2개의 OFDMA 심벌들에 있는 하나의 HMT를 펑처링(puncturing)하는 단계; 및
    상기 맵핑된 시퀀스를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 시퀀스는 4 비트 크기를 가지는 직교 시퀀스(orthogonal sequence)이며 상기 3개의 HMT들 각각에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 3개의 HMT들은 단말이 ACK 신호 또는 NACK 신호를 상기 기지국으로 전송하는 무선 자원과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전환 시간은 상기 중계국의 신호 전송과 신호 수신 간의 스위칭(switching)에 필요한 시간인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 무선신호를 송수신하는 RF부; 및
    상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 ACK 신호 및 NACK 신호 중 하나에 해당하는 시퀀스를 결정하고,
    상기 시퀀스를 3개의 HMT(Hybrid automatic repeat request Mini-Tile)들에 맵핑하되, 각 HMT는 시간 영역에서 2개의 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 심벌들 및 주파수 영역에서 2개의 부반송파들을 포함하고, 상기 3개의 HMT들은 시간 영역에서 연속하고 주파수 영역에서 불연속하고,
    상기 3개의 HMT들의 첫번째 OFDMA 심벌 및 마지막 OFDMA 심벌 중 적어도 하나에 전환 시간이 포함되는지 여부를 판단하고,
    상기 3개의 HMT들의 상기 첫번째 OFDMA 심벌에 상기 전환 시간이 포함되면, 상기 3개의 HMT들 중 상기 첫번째 OFDMA 심벌 및 두번째 OFDMA 심벌에 있는 하나의 HMT를 펑처링(puncturing)하고, 상기 3개의 HMT들의 상기 마지막 OFDMA 심벌에 상기 전환 시간이 포함되면, 상기 3개의 HMT들 중 마지막 2개의 OFDMA 심벌들에 있는 하나의 HMT를 펑처링(puncturing)하고,
    상기 맵핑된 시퀀스를 기지국으로 전송하되,
    상기 시퀀스는 4 비트 크기를 가지는 직교 시퀀스(orthogonal sequence)이며 상기 3개의 HMT들 각각에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 중계국.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 3개의 HMT들은 단말이 ACK 신호 또는 NACK 신호를 상기 기지국으로 전송하는 무선 자원과 동일한 것을 특징으로 하는 중계국.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 전환 시간은 상기 중계국의 신호 전송과 신호 수신 간의 스위칭(switching)에 필요한 시간인 것을 특징으로 하는 중계국.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080130483A1 (en) 2006-10-26 2008-06-05 Qualcomm Incorporated Silence intervals in wireless communications
US20080159217A1 (en) 2006-12-27 2008-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for gathering and reporting interference signal information between relay stations in multi-hop relay broadband wireless access communication system

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