KR20090026739A - 릴레이 시스템에서 자원 할당 및 데이터 수신 방법 - Google Patents

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KR20090026739A
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Abstract

본 발명은 자원 할당 및 데이터 수신 방법에 관한 것으로 릴레이 스테이션으로 상향 전용 채널을 위한 자원을 할당하기 위한 자원 할당 메시지를 전송하고, 상기 릴레이 스테이션으로부터 상기 자원 할당 메시지에 대한 수신 확인 메시지를 수신하여 자원 할당이 성공적으로 이루어졌음을 확인한다.
릴레이 시스템, 자원 할당 방법, RS_UL_DCH, HARQ

Description

릴레이 시스템에서 자원 할당 및 데이터 수신 방법{METHOD FOR ALLOCATING RESOURCE AND RECEIVING DATA}
본 발명은 자원 할당 및 데이터 수신 방법 특히, 릴레이 시스템에서 신뢰성 있는 자원 할당 방법과 HARQ를 적용한 데이터 수신 방법에 관한 것이다.
IEEE 802.16j TG(task group)는 모바일 멀티홉 릴레이(mobile multi-hop relay) 시스템의 표준화 작업을 수행한다. 도 1은 모바일 멀티홉 릴레이 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 모바일 멀티홉 릴레이 시스템은 중계기(relay station, 이하 "RS"라 함), 기지국(multi-hop relay base station, 이하 "MR-BS"라 함) 및 이동국(mobile station, 이하 "MS"라 함)을 포함한다. RS는 MR-BS와 MS 사이에서 데이터를 중계하고, MS는 MR-BS와 바로 통신할 수도 있고 하나 이상의 RS를 통해서 통신할 수도 있다.
모바일 멀티홉 릴레이 시스템에서 RS는 MR-BS에게 데이터를 전송하기 위해 MR-BS로부터 릴레이 스테이션 상향링크 전용 채널(relay station uplink dedicated channel, 이하 "RS_UL_DCH"라 함)을 할당 받는데, RS_UL_DCH은 상향링크에서 자원을 고정하여 할당하는 채널이다.
RS UL_DCH 채널은 릴레이 스테이션 상향링크 전용 채널 할당 정보 요소(RS_UL_DCH assignment information element, 이하 "RS_UL_DCH assignment IE"라 함)가 관리한다. 도 2는 종래 기술에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따르면 RS_UL_DCH assignment IE는 기지국에서 RS로 단방향으로만 전송되어 RS_UL_DCH assignment IE가 무선채널 환경의 변화에 의하여 손실이 발생하는 경우에 해당하는 BS와 RS는 사용하는 자원에 대한 불일치가 발생한다. 즉, MR-BS는 RS_UL_DCH assignment IE를 전송한 후, RS_UL_DCH assignment IE를 통해 할당한 전용 자원(dedicated resources) B를 통해 RS가 데이터를 전송할 것으로 고려하고 있으나, RS는 이전에 할당받았던 dedicated resources A를 통해 데이터를 전송한다. 따라서, RS_UL_DCH assignment IE가 손실되면 RS_UL_DCH를 통해 전송되는 데이터는 손실이 발생하는 문제점이 있다.
그리고, 종래기술에 따르면 MR-BS가 RS_UL_DCH을 통해 데이터를 수신할 때 전송오류를 제어하는 기술이 없는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 신뢰성 있는 자원 할당 방법과 전송오류를 제어하는 데이터 수신 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 특징에 따른 자원 할당 방법은 릴레이 스테이션으로 상향 전용 채널을 위한 자원을 할당하기 위한 자원 할당 메시지를 전송하고, 상기 릴레이 스테이션으로부터 상기 자원 할당 메시지에 대한 수신 확인 메시지를 수신하여 자원 할당이 성공적으로 이루어졌음을 확인한다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 다른 특징에 따른 데이터 수신 방법은 상향 전용 채널을 통해 릴레이 스테이션으로부터 수신한 데이터에 오류가 있는지 검사하고, 상기 수신한 데이터에 오류가 있는 경우 데이터 재전송 요청 메시지를 상기 릴레이 스테이션으로 전송한다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 데이터 전송 방법은 기지국으로부터 상향 전용 채널을 통해 전송한 데이터에 대한 재전송 요청 메시지를 수신하고, 상기 재전송 요청 메시지에서 재전송 요청한 데이터를 재전송한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, RS_UL_DCH의 자원을 신뢰성 있게 할당할 수 있고, RS_UL_DCH를 통해 수신한 데이터의 전송 오류를 제어할 수 있다.
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 시퀀스를 붙였다.
명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법을 도 3 내지 7을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명이 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4(a)는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 단일홉 일 때 메시지의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 멀티홉 일 때 메시지의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 RS_UL_DCH assignment IE가 손실된 경우 메시지의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 전용 채널 할당 수령 통지를 수반한 릴레이 스테이션 상향링크 전용 채널 헤더(이하 "RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement" 라 함)가 손실된 경우 메시지의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, MR-BS는 RS로 고정 자원 할당 메시지인 RS_UL_DCH assignment IE를 전송한다(S310). RS_UL_DCH assignment IE는 RS_UL_DCH에 대한 자원을 할당하기 위한 메시지이다. RS는 MR-BS로부터 RS_UL_DCH assignment IE를 정상적으로 수신하면, RS UL_DCH의 헤더(header)에 RS_UL_DCH assignment IE가 정상적으로 수신했음을 알리는 DCH Assignment Acknowledgement 메시지를 포함해서 MR- BS에 송신한다. 즉, RS는 MR-BS에 RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement를 송신한다. 그리고, MR-BS는 RS로부터 RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement를 수신하면(S320) RS_UL_DCH에 대한 자원 할당이 성공적으로 이루어졌음을 확인한다(S340).
여기서, RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement는 할당된 자원이 활성화되는 처음 프레임의 처음 위치에 전송된다. 도 7은 RS UL_DCH header with DCH assignment Acknowledgement의 메시지 형식을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, "TYPE"이 "0001"이면 메시지가 DCH Assignment Acknowledgement임을 의미한다. 도 7에서, RS UL_DCH header with DCH assignment Acknowledgement의 메시지는 "Frame number"를 포함하는데, "Frame number"는 RS_UL_DCH assignment IE를 받은 프레임을 의미한다.
도 4(a)를 참조하여 단일 홉 일 때 메시지의 흐름을 살펴보면, RS_UL_DCH assignment IE가 MR-BS로부터 RS로 정상적으로 전송되고, RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement가 RS로부터 MR-BS로 정상적으로 전송되어 MR-BS와 RS 사이에 RS_UL_DCH에 대해 할당된 자원이 활성화되어 있는 것을 알 수 있다.
도 4(b)를 참조하여 멀티 홉 일 때 메시지의 흐름을 살펴보면, MS-BS가 RS 1으로 RS_UL_DCH assignment IE 1를 전송하면 RS 1은 RS 2로 RS_UL_DCH assignment IE 2를 전송한다. 이 때, RS_UL_DCH assignment IE 2는 MS-BS가 생성한 것일 수도 있고, RS 1이 생성한 것일 수도 있다. 그리고, RS 1은 RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement 1을 MR-BS로 전송하고, RS 2는 RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement 2를 RS 1으로 전송한다.
한편, 도 5와 같이 RS_UL_DCH assignment IE가 손실되거나, 도 6과 같이 RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement가 손실되면 MR-BS는 RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement를 수신하지 못한다. 그러면 MR-BS는 RS_UL_DCH assignment IE를 재전송한다(S330).
본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에 따라 RS_UL_DCH의 자원이 할당된 후, MS-BS는 할당된 RS_UL_DCH의 자원을 통해 RS으로부터 데이터를 수신하게 된다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법에 대해 도 8 내지 11을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 나타낸 순서도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, MR-BS는 RS와 HARQ(hybrid automatic retransmit request) 기능의 사용여부에 대해서 협상한다(S810). 표 1은 HARQ 기능의 사용여부에 대해서 협상하는데 사용되는 필드의 형식이다. 표 1을 보면, HARQ 기능을 사용하는 경우에 MR-BS는 RS에게 RS가 전송한 데이터를 재전송을 위해 저장해야 하는 최대 프레임 수를 알려준다. RS는 최대 프레임 수 이후에 전송된 데이터가 성공적으로 전송되었다고 판단한다.
Type Length Value Scope
TBA 1 Bit #0: HARQ support for the RS UL_DCH Bit #1~#2: Reserved Bit #3~#7: The maximum frame number of retransmission SBC_REQ SBC_RSP
그리고, MR-BS는 RS_UL_DCH를 통해 RS로부터 수신한 데이터에 오류가 있는지 검사하여(S820), 오류가 검출되면 데이터 재전송 요청 메시지인 릴레이 스테이션 상향링크 전용 채널 HARQ 재전송 정보 요소(RS_UL_DCH HARQ retransmit information element, 이하 "RS_UL_DCH HARQ Retx IE"라 함)를 RS로 전송한다(S830). 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 RS_UL_DCH HARQ Retx IE의 필드를 나타낸 도면이다.
도 9에서, Frame Number는 재전송할 데이터의 프레임 번호를 의미하고, RS UL_DCH Identifier for HARQ는 MR-BS와 RS 사이에 복수의 DCH(dedicated channel)이 있는 경우 재전송할 DCH의 식별자를 의미한다. 따라서, Frame Number와 RS UL_DCH Identifier for HARQ로 재전송할 데이터를 지정하게 된다.
In-band or out-band Retx는 데이터 재전송 방식을 의미한다. 재전송 방식으로는 인밴드(In-band) 방식과 아웃밴드(Out-band) 방식이 있다. In-band or out-band Retx가 0이면 인밴드 방식이고, In-band or out-band Retx가 1이면 아웃밴드 방식이다.
인밴드 방식은 이미 할당된 RS_UL_DCH의 자원을 통해서 데이터를 재전송하는 방식이다. 도 10은 인밴드 방식을 사용하는 경우 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 나타낸 도면이다. 도 10에서, 하나의 프레임은 하향링크 서브프레임(DL subframe)과 상향링크 서브프레임(UL subframe)을 포함하고, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임은 각각 액세스 영역(access region)과 릴레이 영역(relay region)을 포함하고, 2 프레임 주기로 RS UL_DCH에 자원이 할당되어 있다. 액세스 영역은 MR-BS가 MS와 통신하는 영역이고, 릴레이 영역은 MR-BS가 RS와 통신하는 영역이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 프레임 N의 RS_UL_DCH의 자원에서 수신 오류가 발생하면 MR-BS는 RS_UL_DCH HARQ Retx IE를 RS으로 전송하여 데이터 재전송을 요구한다. 이때, RS_UL_DCH HARQ Retx IE는 액세스 영역과 릴레이 영역에서 전송될 수 있다.
아웃밴드 방식은 추가적으로 자원을 할당하여 추가적으로 자원을 할당된 자원을 통해서 데이터를 재전송하는 방식이다. 도 11은 아웃밴드 방식을 사용하는 경우 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 나타낸 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 프레임 N의 RS_UL_DCH의 자원에서 수신 오류가 발생한 경우 RS_UL_DCH HARQ Retx IE를 RS으로 전송하여 데이터 재전송을 요구한다. 이 때, RS_UL_DCH HARQ Retx IE에 추가적으로 할당된 자원에 관한 정보를 포함하여 전송한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 아웃밴드 방식을 사용하는 경우에는 RS_UL_DCH HARQ Retx IE는 subchannel offset 필드와 Duration 필드를 포함하여 추가적으로 할당되는 자원을 지정한다. 그리고, 변경되는 코딩 및 변조 정보가 UIUC 필드 및 Repetition coding indication 필드를 통하여 전송된다.
MR-BS로부터 RS_UL_DCH HARQ Retx IE를 받은 RS은 MR-BS로 데이터를 재전송하고, MR-BS는 데이터를 재수신한다(S840). 이때, 인밴드 방식을 사용하는 경우에는 RS은 할당된 RS_UL_DCH 채널의 자원 중에서 가장 빠른 자원을 통해 데이터를 재전송하고, 아웃밴드 방식을 사용하는 경우에는 RS는 추가적으로 할당된 자원을 통해서 데이터를 재전송한다.
본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 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.
도 1은 모바일 멀티홉 릴레이 시스템의 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명이 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4(a)는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 단일홉 일 때 메시지의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4(b)는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 멀티홉 일 때 메시지의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 RS_UL_DCH assignment IE가 손실된 경우 메시지의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 방법에서 RS UL_DCH header with DCH Assignment Acknowledgement가 손실된 경우 메시지의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7은 RS UL_DCH header with DCH assignment Acknowledgement의 메시지 형식을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 RS_UL_DCH HARQ Retx IE의 필드를 나타낸 도면이다.
도 10은 인밴드 방식을 사용하는 경우 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 아웃밴드 방식을 사용하는 경우 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수 신 방법을 나타낸 도면이다.

Claims (11)

  1. 기지국의 자원 할당 방법에 있어서,
    릴레이 스테이션으로 상향 전용 채널을 위한 자원을 할당하기 위한 자원 할당 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 릴레이 스테이션으로부터 상기 자원 할당 메시지에 대한 수신 확인 메시지를 수신하여 자원 할당이 성공적으로 이루어졌음을 확인하는 단계를 포함하는 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 스테이션으로부터 상기 자원 할당 메시지에 대한 수신 확인 메시지를 수신하지 못하면 상기 자원 할당 메시지를 상기 릴레이 스테이션으로 다시 전송하는 단계를 더 포함하는 자원 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신 확인 메시지는
    릴레이 스테이션 상향 전용 채널의 헤더에 포함되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상기 수신 확인 메시지가 포함된 릴레이 스테이션 상향 전용 채널의 헤더는 상기 할당된 자원이 활성화되는 처음 프레임의 처음 위치에서 전송되는 자원 할당 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 수신 확인 메시지가 포함된 릴레이 스테이션 상향 전용 채널의 헤더는는 자원 할당 메시지를 받는 프레임을 의미하는 Frame Number를 포함하는 자원 할당 방법.
  6. 기지국의 데이터 수신 방법에 있어서,
    상향 전용 채널을 통해 릴레이 스테이션으로부터 수신한 데이터에 오류가 있는지 검사하는 단계; 및
    상기 수신한 데이터에 오류가 있는 경우 데이터 재전송 요청 메시지를 상기 릴레이 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 데이터 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재전송 요청 메시지는 재전송 방식을 지정하는 필드를 포함하고,
    상기 재전송 방식은 상기 릴레이 스테이션이 상기 상향 전용 채널을 통해 데이터를 재전송하는 제1 방식과 상기 릴레이 스테이션이 추가적으로 할당된 자원을 통해 데이터를 재전송하는 제2 방식을 포함하는 데이터 수신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 재전송 방식이 상기 제2 방식으로 지정된 경우 상기 재전송 요청 메시지는 추가적으로 할당하는 자원을 지정하는 필드를 더 포함하는 데이터 수신 방법.
  9. 릴레이 스테이션의 데이터 전송 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상향 전용 채널을 통해 전송한 데이터에 대한 재전송 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 재전송 요청 메시지에서 재전송 요청한 데이터를 재전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 재전송하는 단계는
    상기 재전송 요청 메시지에서 지정한 재전송 방식이 상기 상향 전용 채널을 통해 데이터를 재전송하는 방식인 경우에는 상기 상향 전용 채널 중 가장 빠른 자원을 통해 상기 재전송 요청한 데이터를 전송하는 데이터 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 재전송하는 단계는
    상기 재전송 요청 메시지에서 지정한 재전송 방식이 상기 릴레이 스테이션이 추가적으로 할당된 자원을 통해 데이터를 재전송하는 방식인 경우 상기 재전송 요청 메시지에서 추가적으로 할당한 자원을 통해 상기 재전송 요청한 데이터를 전송하는 데이터 전송 방법.
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