KR20090037394A

KR20090037394A - 통신 시스템

Info

Publication number: KR20090037394A
Application number: KR1020087029978A
Authority: KR
Inventors: 마이클 존 빔스 하트; 유에펭 조우; 선일 케샤브지 바드가마
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-04-15
Also published as: CN101473584A; EP2070243A1; GB0619455D0; US7983151B2; JP2010506447A; KR101049607B1; EP2070243B1; US20090185479A1; CN101473584B; WO2008040930A1

Abstract

멀티-홉 통신 시스템에서의 사용을 위한 업링크 전송 방법으로서, 시스템은 이동국(MS), 기지국(BS) 및 하나 이상의 중계국(RS)을 포함하고, 시스템은 이동국과 기지국 사이에 확장되는 두개 이상의 상이한 통신 경로들을 제공하고, 이동국은 하나 이상의 중계국들을 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 정보를 기지국으로 간접적으로 전송하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들 또는 하나의 링크를 따라 정보를 기지국으로 전송하도록 동작가능하며, 방법은, 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 이동국으로부터 특정한 정보를 전송하고, 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 전송된 동일한 특정한 정보를 기지국에서 결합하는 단계를 포함한다.

멀티-홉 무선 통신 시스템, 업링크 전송 방법

Description

통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEMS}

현재 패킷 기반의 무선 및 그외의 통신 시스템들에서 멀티홉(multihop) 기술들의 사용에 상당한 관심이 존재하며, 그 기술들은 커버리지(coverage) 범위의 확장 및 시스템 용량(처리량)의 증가 모두를 가능하게 할 것으로 알려져 있다.

멀티홉 통신 시스템에서, 통신 신호들은 하나 이상의 중간 장치들을 경유하여 소스 장치로부터 목적지 장치로 통신 경로(C)를 따라 통신 방향으로 전송된다. 도 2는 기지국(base station) BS(3G 통신 시스템의 맥락에서 "노드-B" NB로서 공지됨), 중계 노드(relay node) RN(중계국(relay station) RS로서 또한 공지됨) 및 사용자 장비(user equipment) UE(이동국(mobile station) MS 또는 사용자 단말기(user terminal)로서 또한 공지됨)를 포함하는 단일-셀 2-홉 무선 통신 시스템을 도시한다. 신호들이 DL(downlink)에서 중계 노드(RN)를 경유하여 기지국으로부터 목적지 사용자 장비(UE)로 전송되고 있는 경우에 있어서, 기지국은 소스 스테이션(source station)(S)을 포함하고 사용자 장비는 목적지 스테이션(destination station)(D)을 포함한다. 통신 신호들이 UL(uplink)에서, 중계 노드를 경유하여, 사용자 장비(UE)로부터 기지국으로 전송되고 있는 경우에 있어서, 사용자 장비는 소스 스테이션을 포함하고 기지국은 목적지 스테이션을 포함한다. 중계 노드는 중간 장치(intermediate apparatus)(I)의 예시이고, 소스 장치로부터 데이터를 수신하도록 동작가능한 수신기 및 이 데이터 또는 그 유도체(derivative)를 목적지 장치로 송신하도록 동작가능한 송신기를 포함한다.

데드 스팟(dead spot)들의 커버리지를 제공하거나 또는 향상시키기 위한 중계(relay)들로서 단순한 아날로그 리피터(repeater)들 또는 디지털 리피터들이 사용되어 왔다. 그것들은 소스 전송과 리피터 전송 사이의 간섭(interference)을 방지하도록 소스 스테이션으로부터의 상이한 전송 주파수 대역에서 동작할 수 있거나, 또는 소스 스테이션으로부터의 전송이 없는 경우에 동작할 수 있다.

도 3은 중계국들을 위한 다수의 애플리케이션들을 도시한다. 고정된 기반구조(infrastructure)에 있어서, 중계국에 의해 제공되는 커버리지는 다른 상황에서 그외의 오브젝트(object)들의 쉐도우(shadow)에 있을 수 있는 이동국들을 위한 통신 네트워크의 액세스를 가능하게 하는 "인-필(in-fill)"일 수 있고, 또는 그렇지 않은 경우 기지국의 정상 범위 내에 있음에도 불구하고 기지국으로부터 충분한 세기의 신호를 수신할 수 없다. 이동국이 기지국의 정상 데이터 전송 범위 외측에 존재하는 경우 중계국이 액세스를 가능하게 하는 "범위 확장(Range extention)"이 또한 도시된다. 도 3의 우측 상단에 도시된 인-필의 일례는, 그라운드 레벨 위, 그라운드 레벨, 또는 그라운드 레벨 아래일 수 있는 빌딩 내의 커버리지의 관통을 가능하게 하는 노매딕(nomadic) 중계국의 배치이다.

그외의 애플리케이션들은, 이벤트들 또는 응급 상황들/재난들 중에 액세스를 제공하는, 한시적인 커버에 효과적인 노매딕 중계국들이다. 도 3의 우측 하단에 도시된 마지막 애플리케이션은 차량에 배치된 중계를 사용하여 네트워크에 대한 액세스를 제공한다.

중계들은 또한 이하에 설명되는 바와 같이 통신 시스템의 이득(gain)을 증가시키도록 진보된 전송 기술들과 함께 사용될 수 있다.

무선 통신이 공간을 통해 진행하는 경우, 무선 통신의 흡수 또는 산란에 의한, 전파 손실(propagation loss), 또는 "경로 손실(pathloss)", 의 발생은 신호의 세기를 감소시키는 원인이라는 것이 알려져 있다. 송신기와 수신기 사이의 경로 손실에 영향을 미치는 인자들은, 송신기 안테나 높이, 수신기 안테나 높이, 캐리어(carrier) 주파수, 클러터(clutter) 유형(도심, 부-도심, 시골), 높이, 밀도, 간격(separation), 지형 유형(구릉(hilly), 평지) 등의 모폴로지(morphology)의 세부사항(detail)들을 포함한다. 송신기와 수신기 사이의 경로 손실 L(dB)은 이하에 의해 모델링될 수 있다:

여기서 d(미터(metres))는 송신기-수신기 간격이고, b(db) 및 n은 경로 손실 파라미터들이고 절대 경로 손실은 l=10^(L/10)에 의해 주어진다.

간접 링크에 대해 경험되는 절대 경로 손실의 합 SI+ID는 직접 링크에 대해 경험되는 경로 손실 SD보다 작을 수 있다. 즉 그것은 이하의 식에 대하여 가능하다:

따라서 단일 전송 링크를 두개의 더 짧은 전송 세그먼트들로 분할하는 것은 거리에 대한 경로 손실 사이의 비선형 관계를 이용한다. 식 (A)를 사용하는 경로 손실의 단순한 이론적 분석으로부터, 신호가 소스 장치로부터 목적지 장치로 직접 전송되기보다, 중간 장치(예를 들어, 중계 노드)를 경유하여 소스 장치로부터 목적지 장치로 전송되면, 전체 경로 손실의 감소 (및 따라서 신호 세기 및 그 결과 데이터 처리량의 이득, 또는 향상)이 달성될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 적절하게 구현되는 경우, 멀티홉 통신 시스템은, 전자기 방출들에 대한 노출을 감소시킬 뿐만 아니라 간섭 레벨들의 감소를 유도하여, 무선 전송들을 용이하게 하는 송신기들의 송신 전력의 감소를 가능하게 할 수 있다. 대안적으로, 전체 경로 손실의 감소는, 신호를 전송하는데 필요한 방사된 전체 전송 전력의 증가 없이 수신기에서 수신되는 신호의 품질을 향상시키는데 이용될 수 있다.

멀티홉 시스템은 멀티-캐리어 전송에 사용하는데 적합하다. FDM(frequency division multiplex), OFDM(orthogonal frequency division multiplex) 또는 DMT(discrete multi-tone) 등의 멀티-캐리어 전송 시스템에서, 단일 데이터 스트림은 N개의 병렬 서브-캐리어들 위로 변조되고, 각각의 서브-캐리어 신호는 그 자신의 주파수 범위를 갖는다. 이는 전체 대역폭(즉, 주어진 시간 구간에서 전송될 데이터의 양)이 복수의 서브-캐리어들에 대하여 분할되는 것을 가능하게 함으로써 각각의 데이터 심볼의 지속시간(duration)을 증가시킨다. 각각의 서브-캐리어는 더 낮은 정보 레이트(rate)를 갖기 때문에, 멀티-캐리어 시스템은 단일 캐리어 시스템과 비교하여 채널에 유도되는 왜곡에 대해 면역성이 증가하는 이점이 있다. 이것은 전송 속도 및 그에 따른 각각의 서브캐리어의 대역폭이 채널의 코히런스(coherence) 대역폭보다 작은 것을 보장함으로써 가능하게 만들어진다. 그 결과, 신호 서브캐리어가 경험하는 채널 왜곡은 주파수에 독립적이고, 따라서 단순한 위상 및 진폭 수정 인자에 의해 수정될 수 있다. 따라서, 시스템 대역폭이 채널의 코히런스 대역폭을 초과하는 경우, 멀티캐리어 수신기 내의 채널 왜곡 수정 엔티티(entity)는 단일 캐리어 수신기 내의 그 대응부(counterpart)보다 훨씬 덜 복잡할 수 있다.

OFDM(Orthogonal frequency division multiplexing)은 FDM 기반의 변조 기술이다. OFDM 시스템은, 서브-캐리어들의 스펙트럼들이, 그것들이 상호 독립적이라는 사실로 인해, 간섭 없이 오버랩할 수 있도록 수학적인 관점에서 직교하는 복수의 서브-캐리어 주파수들을 사용한다. OFDM 시스템의 직교성은 가드(guard) 대역 주파수들에 대한 요구를 제거하고 따라서 시스템의 스펙트럼 효율을 증가시킨다. OFDM은 다수의 무선 시스템들에서 제안되고 채택되어 왔다. 그것은 현재 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 접속들, (IEEE 802.11a/g 표준에 기초한 WiFi 디바이스들과 같은) 일부의 무선 LAN 애플리케이션들, 및 (IEEE 802.16 표준에 기초한) WiMAX와 같은 무선 MAN 애플리케이션들에 사용된다. OFDM은 종종 코딩된 직교 FDM(coded orthogonal FDM) 또는 COFDM을 생성하기 위해 채널 코딩, 에러 수정 기술과 함께 사용된다. COFDM은, 채널 왜곡의 변화들이 주파수 도메인의 서브캐리어와 시간 도메인의 심볼들 모두에서 나타날 수 있는 다중경로 환경에서 OFDM 기반 시스템의 성능을 향상시키기 위해, 디지털 전화 통신 시스템에서 현재 광범위하게 사용된다. 시스템은 컴퓨터 네트워킹 기술의 특정한 유형들뿐만 아니라, DVB 및 DAB 등의 비디오 및 오디오 방송에서의 사용을 찾아내었다.

OFDM 시스템에서, N개의 변조된 병렬 데이터 소스 신호들의 블록은, 송신기의 시간 도메인에서 "OFDM 심볼"로서 알려진 신호를 형성하는 역 이산(Inverse Discrete) 변환 알고리즘 또는 고속 푸리에 변환 알고리즘(Fast Fourier Transform algorithm)(IDFT/IFFT)을 사용함으로써 N개의 직교하는 병렬 서브-캐리어들로 매핑된다. 따라서, "OFDM 심볼"은 모든 N개의 서브-캐리어 신호들의 합성 신호이다. OFDM 심볼은 수학적으로 이하와 같이 표현될 수 있다.

여기서, Δf는 Hz의 서브-캐리어 간격이고, Ts=1/Δf는 초(second)의 심볼 시간 간격이고, c_n은 변조된 소스 신호들이다. 식 1에서 각각의 소스 신호들이 변조되는 서브-캐리어 벡터 c∈C_n이며, c=(c₀, c₁..c_N _-1)는 유한의 성상도(constellation)로부터의 N개의 성상도 심볼들의 벡터이다. 수신기에서, 수신된 시간 도메인 신호는 이산 푸리에 변환(DFT) 또는 고속 푸리에 변환(FFT) 알고리즘을 적용함으로써 주파수 도메인으로 다시 변환된다.

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM의 복수의 액세스 변형이다. 그것은 서브-캐리어들의 서브셋(subset)을 개별 사용자에게 할당 함으로써 동작한다. 이것은 일부의 사용자들로부터의 동시 전송을 가능하게 하여 더 좋은 스펙트럼 효율에 이르게 한다. 그러나, 여전히 양방향 통신, 즉, 업링크 및 다운로드 방향들에서의 통신을 간섭 없이 가능하게 하는 쟁점이 존재한다.

두개의 노드들 사이에 양방향 통신을 가능하게 하기 위해, 디바이스가 동일한 리소스 매체에서 동시에 송신하고 수신할 수 없는 물리적 한계를 극복하도록, 두개의 (순방향 또는 다운로드 및 역방향 또는 업링크) 통신 링크들을 듀플렉스(duplex)하기 위한 두개의 잘 알려진 상이한 접근 방법들이 존재한다. 첫째 방법인, FDD(frequency division duplexing)는, 전송 매체를 두개의 상이한 대역들 - 하나는 순방향 링크 통신을 위한 것이고 다른 하나는 역방향 링크 통신을 위한 것임 - 로 재분할(subdividing)함으로써, 두개의 링크들을 동시에 그러나 상이한 주파수 대역들에서 동작시키는 것을 포함한다. 둘째 방법인, TDD(time division duplexing)는 두개의 링크들을 동일한 주파수 대역에서 동작시키지만, 순방향 또는 역방향 링크만이 임의의 하나의 시점에 매체를 사용하도록, 매체에 대한 액세스를 시간적으로 재분할하는 단계를 포함한다. 접근 방법들(TDD & FDD) 모두는 상대적인 장점들을 가지며 둘다 단일 홉(hop) 유선 및 무선 통신 시스템들을 위해 잘 사용되는 기술들이다. 예를 들어, IEEE 802.16 표준은 FDD 및 TDD 모드 모두를 포함한다. IEEE 표준 802.16-2004 "Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" 및 2005 갱신본은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.

예시로서, 도 4는 IEEE 802.16 표준(WiMAX)의 OFDMA 물리 계층 모드에서 사용되는 단일 홉 TDD 프레임 구조를 도시한다.

각각의 프레임은 각각이 개별 전송 간격인 DL 및 UL 서브프레임들로 분할된다. 그것들은 송신/수신(Transmit/Receive) 및 수신/송신(Receive/Transmit) 천이 가드 간격(각각 TTG/RTG)에 의해 분리된다. 각각의 DL 서브프레임은 FCH(Frame Control Header), DL-MAP, 및 UL-MAP이 후속하는 프리앰블(preamble)을 이용하여 개시한다. FCH는 DL-MAP의 길이 및 버스트 프로파일(burst profile)을 규정하는 DLFP(DL Frame Prefix)를 포함한다. DLFP는 각각의 프레임의 개시 시에 전송되는 데이터 구조이고 현재 프레임에 관한 정보를 포함하며, FCH로 맵핑된다.

동시 DL 할당들은 브로드캐스트(broadcast), 멀티캐스트(multicast) 및 유니캐스트(unicast)일 수 있고, 그것들은 또한 서빙(serving) BS 보다는 다른 BS에 대한 할당을 포함할 수 있다. 동시 UL들은 데이터 할당 및 레인징(ranging) 또는 대역폭 요청들일 수 있다.

본 발명은 이하에 참조되어지는 독립적인 청구범위로 정의된다. 유용한 실시예들은 하위 청구범위에 개시된다.

레거시(legacy) 단일 홉 시스템들(예를 들어, 802.16-2004 및 802.16e-2005)에서, HARQ는 업링크 및 다운링크 모두에 지원된다. HARQ(Hybrid Automatic Repeat ReQuest)는 에러가 검출되는 경우 자동으로 재전송을 요청하는 에러 제어 방법이다. HARQ는 에러들을 스캔하도록 체크되는 에러 수정 코드를 사용한다. 코드에서 에러들이 발견되면, 재전송이 요청된다.

실제로, 잘못 수신된 데이터는 일반적으로는 수신기에 저장되며, 재전송된 데이터는 오래된 데이터와 결합된다(체이스(chase) 결합). 증가식 리던던 시(redundancy)로서 알려진 체이스 결합의 개발에서, 초기 전송 및 임의의 재전송들은 상이하게 코딩된다.

발명자들은, 알려진 체이스 결합 HARQ 검출 절차를 BS측에서 사용하지만, BS가, 중계된 버전의 전송을 수신할 뿐만 아니라 MS로부터 직접 전송을 검출할 수 있는, 중계 인에이블된 네트워크들의 경우에 대해 그것을 채택하는 것이 가능하다는 것을 놀랍게 실현하여 왔다. 따라서, 결합된 두개의 전송들은, 하나가 다른 하나의 재전송이라기보다는, 서로 상이한 경로들이다.

그러한 상황은 직접 링크가 BS와의 직접 통신을 지원하기에 충분한 품질이 아닌 경우, 또는 MS로부터 과도한 전송 전력이 필요하게 되는 경우에 발생할 수 있다. 그 결과 통신의 메인(main) 경로는 RS를 경유하는 것이다. 그러나 BS가 MS로부터의 전송을 여전히 검출할 수 있다는 것이 가능하다. 단지 하나의 RS 또는 BS에 의해 MS 업링크가 신뢰성있게 지원될 수 없는 상황이 또한 존재할 수 있고, 따라서 시스템은 하나 이상의 RS를 통해 HARQ 전송을 중계하여 MS와의 통신을 용이하게 하도록 시도한다.

본 발명의 바람직한 특징들은, 단지 예시의 목적으로, 첨부 도면들을 참조하여 이하에 기술될 것이다.

도 1a는 중계가 인에이블된 네트워크들에서 BS HARQ-유형의 동작들의 기본 절차를 도시한다.

도 1b는 절차를 사용하는데 적합한 네트워크 구성을 도시한다.

도 1c는 절차를 사용하는데 적합한 대안적인 구성을 도시한다.

도 2는 단일-셀 2-홉 무선 통신 시스템을 도시한다.

도 3은 중계국들의 애플리케이션들을 도시한다.

도 4는 IEEE 802.16 표준의 OFDMA 물리 계층 모드에 사용되는 단일 홉 TDD 프레임 구조를 도시한다.

수정된 " HARQ " 동작

BS에 제어가 집중되는 투명한 중계 시스템에서, BS는 RS가 BS로 MS 전송을 중계하는 시점뿐만 아니라 MS가 RS로 송신하는 시점도 알게 될 것이다. 따라서, BS는 이러한 정보를 이용할 것이고, 수정된 HARQ를 이용하는 경우 절차들이 이하의 동작들(도 1a에 도시된 바와 같음)을 수행할 것이라는 것을 가정한다:

a. MS로부터 초기 전송을 검출하고, 수신된 HARQ 인코딩 패킷 (또는 IEEE 802.16 시스템의 경우 서브패킷)을 디코딩을 시도하지 않고 소프트 버퍼에 저장하고;

b. RS(들)로부터 중계된 전송(들)을 검출하고, 수신되어 중계된 HARQ 인코딩 패킷 (또는 IEEE 802.16 시스템의 경우 서브패킷)을 소프트 버퍼에 추가하고;

c. 버퍼 내의 데이터의 CRC(cyclic redundancy check) 시퀀스(sequence)를 체크하고 CRC가 OK인 경우 데이터를 디코드하고;

d. CRC 체크 후에 단일 홉 시스템의 경우에 취해지는 표준 절차를 따른다(즉, 포지티브(ACK) 또는 네거티브(NACK) 응답 메시지 중 어느 하나를 MS로 신호보내고, 그것이 NACK인 경우 소프트 버퍼의 콘텐츠(contents)를 유지한다).

직접 전송은 신뢰성이 낮은 경향이 있기 때문에, CRC 체크 및 데이터 디코딩 은 단계 1 후에 제안되지 않고, 따라서 디코딩을 수행하기 전에 (직접 전송이 성공하든 또는 성공하지 않든 수신될 것인) 중계된 신호를 기다리는 것이 더 낫다. 그 결과, 본 발명의 실시예들에서 제안된 메카니즘들을 사용하는 것을 통해, 필요 이상의 디코딩 복잡도는 발생하지 않는다.

프레임 내의 MS 전송을 중계하기 위해 하나보다 많은 RS를 요청하는 BS의 경우에 대해 이러한 메카니즘을 확장하는 것이 또한 가능하다. 이러한 경우에, BS는 디코딩을 시도하기 전에 수신될 수 있는 상이한 버전들의 HARQ 패킷을 모두 결합한다.

유리하게, 상이한 버전들은, 업링크 전송에 대해서만 이산 시간 주기인 하나의 프레임 (또는 IEEE 802.16 시스템들에 있어서 더 엄밀하게는, 하나의 업링크 서브프레임) 내에 모두 수신된다. 멀티홉 시스템에서 적어도 두개의 홉들에 대한 전송이 단일 서브프레임에서 어떻게 실행될 수 있는지를 나타내기 위해, 독자는 GB 0616477.6, GB 0616481.8 및 GB 0616479.2를 참조하며, 이들 모두는 참조로서 포함되고 이들의 복사본들은 본원과 함께 출원된다.

UL 데이터와 유사한 방법으로, ACK/NACK(즉, DL에 HARQ를 사용하는 경우) 및 MS로부터의 그외의 메시지들(직접 및 하나 이상의 RS를 경유하여 중계됨)은 또한 BS에서 체이스 결합이 될 수 있고, ACK/NACK 및 그외의 신호 검출 신뢰성을 잠재적으로 향상시킨다.

도 1b 및 도 1c는 본 발명의 실시예들에 사용되는 네트워크(또는 시스템) 구성의 유형을 도시한다. 도 1b에서 정보는 이동국으로부터 기지국으로 직접 전송되 고, 동일한 업링크 서브프레임에서, 정보는 중계국을 경유하여 이동국으로부터 기지국으로 간접적으로 전송된다. 이동국으로부터 중계국으로의 초기(제1 홉) 전송 및 이동국으로부터 기지국으로의 직접 전송은, 전송된 정보의 유형 및/또는 서브프레임 포맷에 따라, 동시에 또는 상이한 시간에 일어날 수 있다. (중계국으로부터 기지국으로의) 제2 홉 전송은 중계국을 거친 후에 제1 홉 전송을 따른다. 단일 서브프레임에서 네트워크가 멀티홉 전송을 지원하지 않는다면, 제2 홉 전송 및 임의의 추가의 홉들은 후속하는 업링크 서브프레임(들)에 존재할 수 있다. 스테이션들은 이동국, 중계국 및 기지국으로서 도시된다. 그러나, 도시된 특정한 링크들은, 기지국과 이동국으로서 도시된 노드들 중 어느 하나 또는 모두가 중계국들이 될 수 있도록 추가의 링크들을 연결(spanning)하는, 더 긴 통신 경로의 일부분일 수 있다.

도 1c는 동일한 전송들이 결합된 두개의 대안의 경로들이 모두 중계된 경로들인 네트워크 구성을 도시한다. 도 1b에 대해 설명된 것들에 유사한 고려사항들이 적용된다. 본 기술분야의 당업자들은 수반된 특정한 전송 타이밍 요인들을 이해할 것이다. 예를 들어, 기지국은 SDMA를 사용하여 두개의 제2 홉 전송들을 동시에 수신할 수 있다.

예시된 두개의 네트워크 구성들은 두개의 통신 경로들을 도시한다. 3개 이상의 별개의 경로들로부터의 전송들이 결합되는 것 또한 가능하다.

에러가 검출되는 경우 대안적인 경로들로부터의 정보의 결합이 HARQ에 따른 재전송에 보충될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 재전송은 하나 이상의 통신 경로 들을 따를 수 있으며 이전에 결합된 정보와 재결합된다.

정보가 (상이한 경로들 및/또는 재전송으로부터) 결합되는 경우에는 언제나, 정보는 동일한 인코딩 버전(정상 체이스 결합에 따름)을 사용하여 또는 상이한 인코딩 버전을 사용하여 인코딩되어, 증가식 리던던시를 제공할 수 있다. 본 명세서를 읽는 자는 예시적인 구현을 위해 IEEE 표준 802.16의 어느 하나의 방법을 사용하는 것을 참조한다.

이점들

요컨대, 본 발명의 실시예들의 일부의 이점들은,

○ 직접 및 중계된 신호 모두 또는 두개의 중계된 신호들이 (멀티홉 다이버시티(diversity)를 이용하여) 동일한 프레임 내에 검출될 수 있는 경우에, HARQ 패킷 수신의 신뢰성을 향상시키기 위해 HARQ를 지원하는 중계 인에이블된 통신 시스템에서 BS에 채택될 수 있는 단순한 메카니즘의 제공;

○ 그 결과, MS/SS 전송 전력이 감소될 수 있거나 또는 그렇지 않은 경우 신뢰할 수 없는 업링크 접속을 갖는 MS/SS가 지원될 수 있음;

○ 신뢰할 수 없는 없는 링크의 경우에 성공적인 검출을 달성하기 위해 MS/SS가 행해야만 하는 재전송들의 갯수의 감소이다.

본 발명의 실시예들은 하드웨어, 또는 하나 이상의 프로세서들에서 동작하는 소프트웨어 모듈들, 또는 그 결합으로 구현될 수 있다. 즉, 본 기술분야의 당업자들은 마이크로프로세서 또는 디지털 신호 프로세서(DSP)가 본 발명을 구현하는 송신기의 기능의 일부 또는 전체를 구현하기 위해 실제로 사용될 수 있다는 것을 이 해할 것이다. 본 발명은 또한 본 명세서에 기술된 임의의 방법들 중 일부분 또는 모두를 수행하기 위한 하나 이상의 디바이스 또는 장치 프로그램들(예를 들어, 컴퓨터 프로그램들 및 컴퓨터 프로그램 제품들)로서 구현될 수 있다. 본 발명을 구현하는 그러한 프로그램들은 컴퓨터-판독가능 매체에 저장될 수 있거나, 또는, 예를 들어, 하나 이상의 신호들의 형태일 수 있다. 그러한 신호들은 인터넷 웹사이트로부터 다운로드가능한 데이터 신호들일 수 있거나, 또는 캐리어 신호로 제공되거나, 또는 임의의 그외의 형태일 수 있다.

Claims

멀티-홉(multi-hop) 통신 시스템에서의 사용을 위한 업링크(uplink) 전송 방법으로서 - 상기 시스템은 소스(source) 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치와 상기 목적지 장치 사이에 확장되는 두개 이상의 상이한 통신 경로들을 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 정보를 상기 목적지 장치로 간접적으로 전송하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들 또는 하나의 링크를 따라 정보를 상기 목적지 장치로 전송하도록 또한 동작가능하고, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 경로를 따라 후속 장치로 전송하도록 동작가능함 - ,

하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 특정한 정보를 전송하는 단계;

상기 제2 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 동일한 상기 특정한 정보를 전송하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 전송된 상기 동일한 특정한 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하는 단계

를 포함하는 업링크 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2 통신 경로는 직접 통신 경로이고, 상기 동일한 특정한 정보는 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 상기 제2 경로를 따라 직접 전송되는 업링크 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2 통신 경로는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하는 간접 통신 경로이고, 상기 동일한 특정한 정보는 이 중간 장치들 각각을 경유하여 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 상기 제2 경로를 따라 전송되는 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 시스템은 제3 통신 경로를 추가로 제공하고, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 상기 제3 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 동일한 특정한 정보를 상기 목적지 장치로 간접적으로 전송하도록 동작가능하며,

상기 방법은,

이들 중간 장치들의 각각을 경유하여 상기 제3 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 상기 동일한 특정한 정보를 전송하는 단계;

상기 제1, 제2 및 제3 통신 경로들을 따라 전송된 상기 동일한 특정한 정보를 상기 목적지 장치에 결합하는 단계; 및

에러(error)들에 대해 상기 제1, 제2 및 제3 통신 경로들로부터 상기 결합된 정보를 체크하는 단계

를 포함하는 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 동일한 특정한 정보는, 경우에 따라서는, 이산 시간 주기에서 업링크 전송에 대해서만 상기 통신 경로들 중 두개 또는 모두를 따라 상기 목적지 장치로 전송되고, 다운링크(downlink) 전송에 대해서만 이산 시간 주기(discrete time period)만큼 후속하는 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 특정한 정보의 전송 전에, 상기 목적지 장치에 상기 특정한 정보가 상기 통신 경로들을 따라 전송되는 시점을 나타내는 전송 타이밍을 할당하는 단계를 더 포함하는 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 통신 경로들로부터 상기 결합된 정보를 에러들에 대해 체크하는 단계를 더 포함하는 업링크 전송 방법.
제7항에 있어서,

에러가 발견되는 경우 에러 표시를 전송하고 및/또는 에러가 발견되지 않는 경우 포지티브(positive) 표시를 전송하는 단계를 더 포함하는 업링크 전송 방법.
제8항에 있어서,

상기 에러 표시는 상기 특정한 정보의 재전송을 위한 요청을 포함하는 업링크 전송 방법.
제9항에 있어서,

에러 표시가 전송되는 경우, 하나 이상의 상기 통신 경로들을 따라 상기 특정한 정보를 재전송하고, 상기 재전송을 상기 이전에 결합된 정보와 결합하는 단계를 더 포함하는 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 특정한 정보는 전송되기 전에 인코딩되는 업링크 전송 방법.
제11항에 있어서,

상기 특정한 정보는 각각의 상기 통신 경로에 대하여 동일한 인코딩 버전으로 인코딩되는 업링크 전송 방법.
제11항에 있어서,

상기 특정한 정보는 각각의 상기 통신 경로에 대하여 상이한 인코딩 버전으로 인코딩되는 업링크 전송 방법.
제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

전송 전에 상기 특정한 정보에 에러 검출 시퀀스(sequence)를 추가하고 상기 결합된 정보에서 에러들을 체크하기 위해 상기 목적지 장치에서 상기 에러 검출 시퀀스를 사용하는 단계를 더 포함하는 업링크 전송 방법.
제14항에 있어서,

상기 에러 검출 시퀀스는 CRC인 업링크 전송 방법.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

에러들이 검출되지 않는 경우 상기 인코딩된 정보를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 업링크 전송 방법.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 인코딩은 HARQ 패킷 인코딩이고, 경우에 따라서는, 상기 통신 경로들 중 두개 또는 모두를 따라 상기 동일한 정보의 전송들이 HARQ에 따른 전송 및 재전송(들)로서 처리되는 업링크 전송 방법.
제5항 또는 제5항을 인용하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,

업링크 전송에 대한 상기 이산 시간 주기 및 다운링크 전송에 대한 상기 이산 시간 주기는 시간-분할-듀플렉스 통신 시스템에서 각각 업링크 서브-프레임 및 다운링크 서브-프레임인 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 시스템은 OFDM 또는 OFDMA 시스템인 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 소스 장치는 사용자 단말기인 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 소스 장치는 중계국(relay station)인 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 목적지 장치는 기지국(base station)인 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 목적지 장치는 중계국인 업링크 전송 방법.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 중간 장치 또는 각각의 상기 중간 장치는 중계국인 업링크 전송 방법.
멀티-홉 무선 통신 시스템으로서,

상기 시스템은 소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치들을 포함하며, 상기 소스 장치와 상기 목적지 장치 사이에 확장되는 두개 이상의 상이한 업링크 통신 경로들을 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 정보를 상기 목적지 장치에 간접적으로 전송하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들 또는 하나의 링크를 따라 정보를 상기 목적지 장치로 전송하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 경로를 따라 후속 장치로 전송하도록 동작가능하며,

하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 특정한 정보를 전송하고, 상기 제2 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 동일한 상기 특정한 정보를 전송하도록 동작가능한 전송 수단; 및

상기 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 전송된 상기 동일한 특정한 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하도록 동작가능한 결합 수단

을 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
멀티-홉 통신 시스템의 목적지 장치에서 수신 신뢰성을 향상시키기 위한 방법으로서 - 상기 시스템은 소스 장치, 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치와 상기 목적지 장치 사이에 확장되는 두개 이상의 상이한 업링크 통신 경로들을 제공하며, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 정보를 상기 목적지 장치에 간접적으로 전송하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들 또는 하나의 링크를 따라 정보를 상기 목적지 장치로 전송하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 경로를 따라 후속 장치에 전송하도록 동작가능함 - , 상기 방법은,

하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 전송되는 특정한 정보를 수신하는 단계;

상기 제2 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 전송되는 동일한 상기 특정한 정보를 수신하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 전송되는 상기 동일한 특정한 정보를 결합하는 단계

를 포함하는 방법.
멀티-홉 통신 시스템의 목적지 장치로서 - 상기 시스템은 소스 장치, 상기 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치와 상기 목적지 장치 사이에 확장되는 두개 이상의 상이한 업링크 통신 경로들을 제공하고, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치로 정보를 간접적으로 전송하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들 또는 하나의 링크를 따라 정보를 상기 목적지 장치로 전송하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 경로를 따라 후속 장치로 전송하도록 동작가능함 - ,

상기 목적지 장치는,

하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 전송되는 특정한 정보를 수신하고, 상기 제2 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 전송되는 동일한 상기 특정한 정보를 수신하도록 동작가능한 수신 수단; 및

상기 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 전송된 상기 동일한 특정한 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하도록 동작가능한 결합 수단

을 포함하는 목적지 장치.
멀티-홉 무선 통신 시스템의 컴퓨팅 디바이스들에서 실행되는 경우, 상기 시스템이 업링크 전송 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 프로그램들의 모음(suite)으로서 - 상기 시스템은 소스 장치, 상기 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장치들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치와 상기 목적지 장치 사이에 확장되는 두개 이상의 상이한 통신 경로들을 제공하고, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치로 정보를 간접적으로 전송하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들 또는 하나의 링크를 따라 정보를 상기 목적지 장치로 전송하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 경로를 따라 후속 장치로 전송하도록 동작가능함 - ,

상기 방법은,

하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 특정한 정보를 전송하는 단계;

상기 제2 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 상기 목적지 장치로 동일한 상기 특정한 정보를 전송하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 전송된 상기 동일한 특정한 정보를 상기 목적지 장치에서 결합하는 단계

를 포함하는 컴퓨터 프로그램들의 모음.
통신 시스템에서의 목적지 장치의 컴퓨팅 디바이스에서 실행되는 경우, 상기 목적지 장치가 수신 신뢰성을 향상시키기 위한 방법을 실행하게 하는 컴퓨터 프로그램으로서 - 상기 시스템은 소스 장치, 상기 목적지 장치 및 하나 이상의 중간 장 치들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 소스 장치와 상기 목적지 장치 사이에 확장되는 두개 이상의 상이한 업링크 통신 경로들을 제공하고, 상기 소스 장치는 하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 제1 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 상기 목적지 장치로 정보를 간접적으로 전송하도록 동작가능하고, 또한 제2 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들 또는 하나의 링크를 따라 정보를 상기 목적지 장치로 전송하도록 동작가능하며, 상기 중간 장치 또는 각각의 중간 장치는 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 경로를 따라 후속 장치로 전송하도록 동작가능함 - ,

상기 방법은,

하나 이상의 상기 중간 장치들을 경유하여 상기 제1 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 전송된 특정한 정보를 수신하는 단계;

상기 제2 통신 경로를 따라 상기 소스 장치로부터 전송된 동일한 상기 특정한 정보를 수신하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 통신 경로들을 따라 전송된 상기 동일한 특정한 정보를 결합하는 단계

를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
상세한 설명에 개시되고 및/또는 첨부 도면들에 도시된 실시예에 실질적으로 따른 전송 방법.
상세한 설명에 개시되고 및/또는 첨부 도면들에 도시된 실시예에 실질적으로 따른 멀티-홉 무선 통신 시스템.
상세한 설명에 개시되고 및/또는 첨부 도면들에 도시된 실시예에 실질적으로 따른 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램들의 모음.