KR20090092429A - Apparatus and method for uplink cooperative transmission in a broadband wireless communication system - Google Patents
Apparatus and method for uplink cooperative transmission in a broadband wireless communication systemInfo
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Abstract
Description
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 협력 전송을 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a broadband wireless communication system, and more particularly, to an apparatus and a method for performing uplink cooperative transmission in a broadband wireless communication system.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 따라, 물리 채널(Physical Channel)에서의 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템이 고려되고 있다.The 4th Generation (hereinafter referred to as '4G') communication system provides users with services of various quality of service (QoS) using a transmission rate of about 100 Mbps. There is active research going on. Particularly, in 4G communication systems, studies are being actively conducted to support high-speed services in a form of guaranteeing mobility and QoS in a broadband wireless access (BWA) communication system such as a wireless local area network system and a wireless urban area network system. Is going on. Accordingly, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (hereinafter referred to as 'OFDM') / Orthogonal Frequency Division Multiple Access to support a broadband transmission network in a physical channel. (Hereinafter referred to as 'OFDMA') has been considered a wireless communication system.
상기 OFDMA 방식의 무선통신 시스템을 응용한 방식으로서, 다수의 채널들을 가변적으로 사용하는 SOFDMA(Scalable OFDMA) 방식의 무선통신 시스템이 있다. 즉, 하나의 채널에 대한 FFT(Fast Fourier Transform) 연산의 크기, 즉, 부반송파 개수가 NFFT인 경우, N개의 채널들을 동시에 사용 가능한 능력을 갖는 단말은 N×NFFT 크기의 FFT 연산 및 IFFT(Inverse FFT) 연산을 수행한다. 따라서, 상기 단말은 서로 인접한 대역에 존재하는 N개 이하의 채널들을 동시에 사용할 수 있다. 또한, 상기 단말은 서로 인접하지 않으나 {1개 채널의 대역}×N 크기의 대역 내에 분포된 N-1개 이하의 채널들을 동시에 사용할 수 있다.As a method of applying the OFDMA wireless communication system, there is a SOFDMA wireless communication system that uses a plurality of channels variably. That is, when the size of a fast fourier transform (FFT) operation on one channel, that is, the number of subcarriers is N FFT , a terminal having the capability of using N channels at the same time may perform an FFT operation and an IFFT (N × N FFT) size. Inverse FFT) operation is performed. Accordingly, the terminal may simultaneously use N or less channels existing in adjacent bands. In addition, the UE may simultaneously use N-1 or less channels which are not adjacent to each other but are distributed in a band of {band of 1 channel} × N size.
따라서, 상기 SOFDMA 방식의 무선통신 시스템은 사용 가능한 채널의 분포에 따라 통신 채널을 선택적으로 운용한다. 그러나, 단말의 다중 채널 사용 능력을 활용할 수 있는 방안에 대한 구체적인 연구가 없다. 따라서, 단말의 다중 채널 사용 능력을 활용할 수 있는 방안을 제시하여, 시스템의 성능을 향상시키기 위한 대안이 필요하다.Accordingly, the SOFDMA wireless communication system selectively operates a communication channel according to the distribution of available channels. However, there is no specific study on how to utilize the multi-channel usage capability of the terminal. Therefore, an alternative method for improving the performance of the system is required by proposing a method of utilizing the multi-channel usage capability of the terminal.
따라서, 본 발명의 목적은 SOFDMA(Scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반의 무선통신 시스템에서 단말의 다중 채널 사용 능력을 활용하여 시스템 성능을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for improving system performance by utilizing a multi-channel usage capability of a terminal in a scalable orthogonal frequency division multiple access (SOFDMA) based wireless communication system.
본 발명의 다른 목적은 SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서 상향링크 협력 전송을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for performing uplink cooperative transmission in a SOFDMA-based wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서 단말 간 상향링크 데이터를 교환하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for exchanging uplink data between terminals in an SOFDMA based wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서 하향링크 통신을 수행하는 채널 외의 채널을 이용하여 단말 간 상향링크 데이터를 교환하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for exchanging uplink data between terminals using a channel other than a channel for performing downlink communication in an SOFDMA based wireless communication system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, OFDMA(Scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반의 무선통신 시스템은, 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들을 선택하고, 하향링크 통신을 위해 사용중인 채널 외의 채널에서 선택된 단말들의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원을 할당하는 기지국과, 상기 하향링크 통신을 위해 사용중인 채널 외의 채널을 통해 상대 단말과 상향링크 데이터를 교환하고, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기법에 따라 상향링크 협력 전송을 수행하는 단말들을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a scalable orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) based wireless communication system selects terminals to perform uplink cooperative transmission and is being used for downlink communication A base station that allocates resources for uplink data exchange of selected terminals in a channel other than a channel, and exchanges uplink data with a counterpart terminal through a channel other than the channel being used for the downlink communication, and multiple input multiple output (MIMO) It characterized in that it comprises a terminal for performing uplink cooperative transmission according to the technique.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들의 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 선택하는 과정과, 상기 단말들의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원을 할당하는 과정과, 협력 전송에 따라 상기 단말들로부터 수신되는 신호를 MIMO 기법에 따라 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, an operation method of a base station in a SOFDMA-based wireless communication system, the process of selecting a channel for uplink data exchange of the terminal to perform uplink cooperative transmission; And allocating resources for uplink data exchange between the terminals and processing signals received from the terminals according to a cooperative transmission according to a MIMO scheme.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 기지국으로부터 협력 전송 요청 시, 상대 단말 및 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 확인하는 과정과, 상기 상대 단말과의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원 할당 정보를 획득하는 과정과, 상기 상대 단말과 상향링크 데이터를 교환하는 과정과, 상기 상대 단말과 MIMO 기법에 따라 협력 전송을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, an operation method of a terminal in a SOFDMA-based wireless communication system includes a process of identifying a counterpart terminal and a channel for uplink data exchange when requesting cooperative transmission from a base station; Obtaining resource allocation information for uplink data exchange with the counterpart terminal; exchanging uplink data with the counterpart terminal; and performing cooperative transmission with the counterpart terminal according to a MIMO scheme. Characterized in that.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들의 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 선택하는 제어기와, 상기 단말들의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원을 할당하는 스케줄러와, 협력 전송에 따라 상기 단말들로부터 수신되는 신호를 MIMO 기법에 따라 처리하는 처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, a base station apparatus in an SOFDMA-based wireless communication system, the controller for selecting a channel for uplink data exchange of the terminals to perform uplink cooperative transmission, and the terminal And a processor for allocating resources for uplink data exchange between the processors and a processor for processing signals received from the terminals according to the cooperative transmission according to the MIMO scheme.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 견지에 따르면, SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 기지국으로부터 협력 전송 요청 시, 상대 단말 및 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 확인하고, 상기 상대 단말과의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원 할당 정보를 획득하는 제어부와, 상기 상대 단말과 상향링크 데이터를 교환하는 통신부와, 상기 협력 전송을 위해 MIMO 기법에 따라 송신신호를 처리하는 처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a fifth aspect of the present invention for achieving the above object, in a SOFDMA-based wireless communication system, a terminal device, upon request for cooperative transmission from a base station, identifies a counterpart terminal and a channel for uplink data exchange, and the counterpart terminal. And a control unit for acquiring resource allocation information for uplink data exchange with the counterpart, a communication unit exchanging uplink data with the counterpart terminal, and a processor for processing a transmission signal according to a MIMO scheme for the cooperative transmission. It is done.
광대역 무선통신 시스템에서 기지국과의 통신시 사용되지 않는 단말의 채널 사용 능력을 이용하여 상향링크 데이터를 교환하고, 협력 전송을 수행함으로써, 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.In a broadband wireless communication system, system performance may be improved by exchanging uplink data using a channel usage capability of a terminal not used in communication with a base station and performing cooperative transmission.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 셀(cell) 상황의 제1예를 도시하는 도면,1 is a diagram showing a first example of a cell situation in a broadband wireless communication system according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 협력 전송을 위한 채널 사용의 제1예를 도시하는 도면,2 is a diagram illustrating a first example of channel usage for uplink cooperative transmission in a broadband wireless communication system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 셀 상황의 제2예를 도시하는 도면,3 is a view showing a second example of a cell situation in a broadband wireless communication system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 협력 전송을 위한 채널 사용의 제2예를 도시하는 도면,4 is a diagram illustrating a second example of channel use for uplink cooperative transmission in a broadband wireless communication system according to the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,5 is a diagram illustrating an operation procedure of a base station in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,6 is a view showing an operation procedure of a terminal in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,7 is a block diagram of a base station in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.8 is a block diagram of a terminal in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 협력 전송을 수행하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 SOFDMA(Scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, a technology for performing uplink cooperative transmission in a broadband wireless communication system will be described. Hereinafter, the present invention will be described using a wireless orthogonal frequency division multiple access (SOFDMA) wireless communication system as an example, and may be equally applicable to other wireless communication systems.
SOFDMA 기반의 무선통신 시스템에서, 주파수 스펙트럼은 채널 단위로 구분된다. SOFDMA 기반의 무선통신 시스템의 기지국은 다수의 채널들을 어우르는 FFT(Fast Fourier Transform) 연산 및 IFFT(Inverse FFT) 연산을 통해 다수의 채널들을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 다수의 채널들은 주파수 축에서 연속되거나 또는 주파수 축에서 연속되지 않을 수 있다. 단, 상기 다수의 채널들은 기지국의 최대 사용 채널 개수들의 대역 내에 포함되어야 한다. 그리고, SOFDMA 기반의 무선통신 시스템의 단말은 NB(Narrow Band) 단말 및 EB(Extended Band) 단말로 구분된다. 상기 NB 단말은 동시에 하나의 채널만 사용 가능한 단말이며, 상기 EB 단말은 동시에 다수의 채널들을 사용 가능한 단말이다. 따라서, 기지국은 자신의 셀 내의 단말들의 사용 능력을 인지하고, 각 단말에 사용 능력에 따라 채널들을 할당한다.In a SOFDMA based wireless communication system, frequency spectrum is divided into channel units. A base station of an SOFDMA-based wireless communication system may use a plurality of channels through a fast fourier transform (FFT) operation and an inverse FFT (IFFT) operation that combines a plurality of channels. Here, the plurality of channels may be continuous on the frequency axis or not on the frequency axis. However, the plurality of channels should be included in the band of the maximum number of used channels of the base station. In addition, the terminal of the SOFDMA-based wireless communication system is divided into NB (Narrow Band) terminal and EB (Extended Band) terminal. The NB terminal is a terminal that can use only one channel at the same time, and the EB terminal is a terminal that can use a plurality of channels at the same time. Accordingly, the base station recognizes the usage capability of the terminals in its cell and allocates channels to each terminal according to the usage capability.
채널 상황에 따라, EB 단말은 최대 사용 가능 채널 개수보다 적은 개수의 채널들을 할당받을 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기지국은 상기 최대 사용 가능 채널 개수 미만의 채널을 할당받은 단말들을 대상으로 상향링크 협력 전송을 수행하도록 제어한다.According to the channel situation, the EB terminal may be assigned a number of channels less than the maximum number of available channels. In this case, the base station according to the present invention controls to perform uplink cooperative transmission to the terminals assigned the channel less than the maximum number of available channels.
이하, 본 발명은 도 1과 같은 셀(cell) 상황의 예를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크 협력 전송 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described for an uplink cooperative transmission process according to an embodiment of the present invention using an example of a cell state as shown in FIG. 1.
상기 도 1에서, 기지국(100)은 주파수 축에서 연속된 8개의 채널들을 동시에 사용할 수 있고, 단말1(110)은 2개의 채널들을 동시에 사용할 수 있으며, 단말1(110), 단말2(120), 단말4(140)는 주파수 축에서 연속된 2개의 채널들을 동시에 사용할 수 있고, 단말3(130), 단말5(150)는 주파수 축에서 연속된 4개의 채널들을 동시에 사용할 수 있다. 또한, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 단말1(110)은 채널1을 통해 통신을 수행하고, 상기 단말2(120)는 채널8을 통해 통신을 수행하고, 상기 단말3(130)는 채널7, 채널8을 통해 통신을 수행한다. 그리고, 상기 단말4(140)는 채널5를 통해 통신을 수행하고, 상기 단말5(150)는 채널5, 채널6을 통해 통신을 수행한다. In FIG. 1, the base station 100 may use eight consecutive channels simultaneously on a frequency axis, and the terminal 1 110 may use two channels simultaneously, and the terminal 1 110 and the terminal 2 120. The terminal 4 140 may simultaneously use two consecutive channels on the frequency axis, and the terminal 3 130 and the terminal 5 150 may simultaneously use four consecutive channels on the frequency axis. In addition, as shown in FIG. 1, the terminal 1 110 communicates through channel 1, the terminal 2 120 communicates through channel 8, and the terminal 3 130 Communication is performed through channels 7 and 8. In addition, the terminal 4 140 performs communication through channel 5, and the terminal 5 150 performs communication through channel 5 and channel 6.
이때, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)은 적어도 하나의 추가적인 채널을 더 사용할 수 있으며, 상기 기지국(100)은 이를 인지한다. 따라서, 상기 기지국(100)은 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150) 간의 상향링크 협력 전송을 수행할 것을 판단한다. 상기 도 1과 같은 상황에서, 상기 기지국(100)은 단말들과의 통신을 위해 채널5 내지 채널8을 사용 중이므로, 사용되지 않는 채널4를 통한 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)의 상향링크 데이터 교환을 위해, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)의 통신 채널을 채널4에 인접한 채널로 변경시킨다. 단, 상기 도 1과 같은 경우, 이미 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)은 채널4에 인접한 채널을 사용하고 있으므로, 채널을 변경시키는 과정은 생략된다.In this case, the terminal 4 140 and the terminal 5 150 may further use at least one additional channel, and the base station 100 recognizes this. Accordingly, the base station 100 determines to perform uplink cooperative transmission between the terminal 4 140 and the terminal 5 150. In the situation as shown in FIG. 1, since the base station 100 is using channels 5 to 8 to communicate with terminals, the terminal 4 140 and the terminal 5 150 through the unused channel 4 are used. In order to exchange uplink data, the communication channels of the terminal 4 140 and the terminal 5 150 are changed to a channel adjacent to the channel 4. However, in the case of FIG. 1, since the terminal 4 140 and the terminal 5 150 already use a channel adjacent to the channel 4, the process of changing the channel is omitted.
상향링크 협력 전송을 위해, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)는 채널4의 하향링크 부프레임을 통해 각자의 상향링크 데이터를 송신한다. 이를 위해, 상기 기지국(100)은 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)의 하향링크 통신을 위한 자원을 서로 다른 불연속한 시간 구간에 할당한다. 그리고, 상기 기지국(100)은 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150) 각각이 상대방의 하향링크 통신 시간 구간에서 자신의 상향링크 데이터를 송신하도록 자원을 할당한다.For uplink cooperative transmission, the terminal 4 140 and the terminal 5 150 transmit their respective uplink data through the downlink subframe of channel 4. To this end, the base station 100 allocates resources for downlink communication between the terminal 4 140 and the terminal 5 150 in different discontinuous time intervals. In addition, the base station 100 allocates resources so that each of the terminal 4 140 and the terminal 5 150 transmits its uplink data in the downlink communication time interval of the other party.
다시 말해, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원은 상대방의 하향링크 통신 시간 구간과 동일한 시간 구간에 위치한다. 그리고, 상기 상향링크 데이터 교환을 위한 자원은 상기 기지국(100)에 의해 사용되지 않는 채널4에 위치한다. 즉, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150) 각각은 상대방의 하향링크 통신 시간 구간에서 송신 모드로 변환하고, 자신의 상향링크 데이터를 송신한다. 이때, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150) 각각은 자신과 상대방 간 거리 및 자신과 상기 기지국(100) 간 거리 차이에 따른 시간 오프셋(time offset)을 고려하여, 자신의 상향링크 데이터 신호 및 상대방의 하향링크 데이터 신호 간 수신 시간 차이가 상대방에게 허용 가능한(tolerable) 값, 즉, CP(Cyclic Prefix) 길이보다 작거나 같도록, 자신의 상향링크 데이터를 송신한다. 이를 위해, 상기 기지국(100)은 상기 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들 간 시간 오프셋 정보를 제공한다. 왜냐하면, 상기 기지국(100)은 상기 단말들의 지리적 위치를 알고 있기 때문이다. 그리고, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 단말4(140)의 하향링크 통신 시간 구간 및 상기 단말5(150)의 하향링크 통신 시간 구간은 시간축에서 연속적이지 않다. 왜냐하면, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)의 송수신 모드 변환 시간을 보장하기 위해서이다.In other words, as shown in FIG. 2, resources for uplink data exchange between the terminal 4 140 and the terminal 5 150 are located in the same time interval as the downlink communication time interval of the other party. And, the resource for the uplink data exchange is located in channel 4 that is not used by the base station 100. That is, each of the terminal 4 140 and the terminal 5 150 converts into a transmission mode in the downlink communication time interval of the other party and transmits its uplink data. In this case, each of the terminal 4 140 and the terminal 5 150 has its own uplink data in consideration of a time offset according to a distance between itself and the other party and a distance between the terminal 4 and the base station 100. It transmits its own uplink data such that the difference in reception time between the signal and the downlink data signal of the other party is smaller than or equal to a tolerable value, that is, a cyclic prefix (CP) length. To this end, the base station 100 provides time offset information between terminals to perform the uplink cooperative transmission. This is because the base station 100 knows the geographical location of the terminals. As shown in FIG. 2, the downlink communication time interval of the terminal 4 140 and the downlink communication time interval of the terminal 5 150 are not continuous in the time axis. This is because the transmission mode conversion time of the terminal 4 140 and the terminal 5 150 is guaranteed.
상술한 바와 같이, 서로의 상향링크 데이터를 교환한 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)는 상향링크 부프레임에서 상향링크 협력 전송을 수행한다. 즉, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)는 동일한 시간 및 주파수 자원을 통해 MIMO(Multiple Intput Multiple Output) 기법에 따라 상향링크 데이터 신호를 송신한다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상향링크 부프레임에서 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)는 상기 단말4(140)에게 할당된 상향링크 자원을 통해 상기 단말4(140)의 상향링크 데이터를 협력 전송하고, 상기 단말5(150)에게 할당된 상향링크 자원을 통해 상기 단말5(150)의 상향링크 데이터를 협력 전송한다. 예를 들어, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)은 각자 하나의 스트림으로서 공간 블록 부호화(STBC : Space Time Block Coding)를 수행함으로써 협력 전송을 수행한다.As described above, the terminal 4 (140) and the terminal 5 (150) that exchanged uplink data with each other performs uplink cooperative transmission in an uplink subframe. That is, the terminal 4 140 and the terminal 5 150 transmit an uplink data signal according to a multiple input multiple output (MIMO) scheme through the same time and frequency resources. As illustrated in FIG. 2, in the uplink subframe, the terminal 4 140 and the terminal 5 150 are uplinked to the terminal 4 140 through an uplink resource allocated to the terminal 4 140. Cooperatively transmits link data, and cooperatively transmits uplink data of the terminal 5 150 through an uplink resource allocated to the terminal 5 150. For example, the terminal 4 140 and the terminal 5 150 perform cooperative transmission by performing Space Time Block Coding (STBC) as one stream.
그리고, 상기 단말4(140) 및 상기 단말5(150)의 상향링크 협력 전송과 유사한 절차를 통해, 상기 단말1(110), 상기 단말2(120), 상기 단말3(130)도 상향링크 협력 전송을 수행한다. 단, 3개의 단말들의 협력 전송이므로, 상기 단말1(110), 상기 단말2(120), 상기 단말3(130) 각각은 하향링크 부프레임에서 상기 기지국(100)으로부터의 하향링크 데이터 및 2개의 단말들로부터의 상향링크 데이터를 수신한다. 그리고, 상기 단말1(110), 상기 단말2(120), 상기 단말3(130)은 각자에게 할당된 상향링크 자원을 통해 상향링크 협력 전송을 수행한다. 또한, 상기 도 1 및 상기 도 2에는 도시되지 않았지만, 4개 이상의 단말들의 협력 전송도 상술한 절차와 유사한 절차를 통해 수행될 수 있다.In addition, the terminal 1 (110), the terminal 2 (120), and the terminal 3 (130) also perform uplink cooperation through a procedure similar to the uplink cooperative transmission of the terminal 4 (140) and the terminal 5 (150). Perform the transfer. However, since the three UEs are cooperative transmission, each of the UE 1 110, the UE 2 120, and the UE 3 130 each includes downlink data and two downlink data from the base station 100 in a downlink subframe. Receive uplink data from the terminals. In addition, the terminal 1 (110), the terminal 2 (120), and the terminal 3 (130) perform uplink cooperative transmission through the uplink resources allocated to each. In addition, although not shown in FIG. 1 and FIG. 2, cooperative transmission of four or more terminals may be performed through a procedure similar to the above-described procedure.
상기 도 1 및 상기 도 2를 참고하여 설명한 실시 예에서, 단말들은 기지국에 의해 사용되지 않는 채널을 통해 서로의 상향링크 데이터를 교환한다. 하지만, 본 발명에 다른 실시 예에 따르는 경우, 단말들은 기지국에 의해 사용되는 채널을 통해 서로의 상향링크 데이터를 교환한다. 이하, 본 발명은 도 3과 같은 셀 상황의 예를 이용하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상향링크 협력 전송 과정에 대해 설명한다.In the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, the terminals exchange uplink data with each other through a channel not used by the base station. However, according to another embodiment of the present invention, the terminals exchange uplink data with each other through a channel used by the base station. Hereinafter, the present invention will be described for an uplink cooperative transmission process according to another embodiment of the present invention using an example of a cell situation as shown in FIG. 3.
상기 도 3에서, 기지국(300)은 주파수 축에서 연속된 8개의 채널들을 동시에 사용할 수 있고, 단말1(310), 단말2(320), 단말6(360)은 주파수 축에서 연속된 2개의 채널들을 동시에 사용할 수 있고, 단말3(330), 단말4(340), 단말5(350)는 주파수 축에서 연속된 4개의 채널들을 동시에 사용할 수 있다. 또한, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 단말1(310)은 채널7을 통해 통신을 수행하고, 상기 단말2(320)는 채널7을 통해 통신을 수행하고, 상기 단말3(330)은 채널7, 채널8을 통해 통신을 수행하고, 단말4(340)는 채널7, 채널8을 통해 통신을 수행한다. 그리고, 상기 단말5(350)는 채널5, 채널6을 통해 통신을 수행하고, 상기 단말6(360)는 채널6을 통해 통신을 수행한다. In FIG. 3, the base station 300 may simultaneously use eight consecutive channels on the frequency axis, and the terminal 1 310, the terminal 2 320, and the terminal 6 360 are two channels continuous on the frequency axis. The terminal 3 330, the terminal 4 340, and the terminal 5 350 may simultaneously use four consecutive channels on the frequency axis. In addition, as shown in FIG. 3, the terminal 1 310 communicates through channel 7, the terminal 2 320 communicates through channel 7, and the terminal 3 330 Communication is performed through channels 7 and 8, and terminal 4 340 communicates through channels 7 and 8. The terminal 5 350 communicates through channels 5 and 6, and the terminal 6 360 communicates through channels 6.
이때, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)은 적어도 하나의 추가적인 채널을 더 사용할 수 있으며, 상기 기지국(300)은 이를 인지한다. 따라서, 상기 기지국(300)은 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)의 상향링크 협력 전송을 수행할 것을 판단한다. 이때, 상기 기지국(300)은 셀 내의 단말들의 위치를 알고 있기 때문에, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)가 상기 단말3(330) 및 상기 단말(340)에 의해 사용 중인 채널8을 사용할지라도, 전력 제어를 통해 간섭을 방지할 수 있음을 인지한다. 따라서, 상기 기지국(300)은 상기 단말3(330) 및 상기 단말4(340)에 의해 사용 중인 채널8을 통해 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)이 상향링크 데이터 교환하도록 제어한다. 단, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)의 채널8을 통한 상향링크 데이터 교환 시, 송신 전력은 최소화되어야하며, 상기 단말3(330) 및 상기 단말4(340)에게 간섭을 주지 않을 정도로 작아야 한다.In this case, the terminal 5 350 and the terminal 6 360 may further use at least one additional channel, and the base station 300 recognizes this. Therefore, the base station 300 determines to perform uplink cooperative transmission of the terminal 5 (350) and the terminal 6 (360). In this case, since the base station 300 knows the location of the terminals in the cell, the terminal 5 350 and the terminal 6 360 are being used by the terminal 3 330 and the terminal 340. It is appreciated that even if using the power control, interference can be prevented through power control. Accordingly, the base station 300 controls the terminal 5 350 and the terminal 6 360 to exchange uplink data through the channel 8 being used by the terminal 3 330 and the terminal 4 340. . However, when uplink data is exchanged through the channel 8 of the terminal 5 350 and the terminal 6 360, the transmission power should be minimized, and the terminal 3 330 and the terminal 4 340 are not interfered with. It should be small enough not to.
상향링크 협력 전송을 위해, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)는 채널8의 하향링크 부프레임을 통해 각자의 상향링크 데이터를 송신한다. 이를 위해, 상기 기지국(300)은 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)의 하향링크 통신을 위한 자원을 서로 다른 불연속한 시간 구간에 할당한다. 그리고, 상기 기지국(300)은 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360) 각각이 상대방의 하향링크 통신 시간 구간에서 자신의 상향링크 데이터를 송신하도록 자원을 할당한다.For uplink cooperative transmission, the terminal 5 350 and the terminal 6 360 transmit their respective uplink data through the downlink subframe of channel 8. To this end, the base station 300 allocates resources for downlink communication between the terminal 5 350 and the terminal 6 360 in different discontinuous time intervals. The base station 300 allocates resources so that each of the terminal 5 350 and the terminal 6 360 transmits its uplink data in a downlink communication time interval of the other party.
다시 말해, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원은 상대방의 하향링크 통신 시간 구간과 동일한 시간 구간에 위치한다. 그리고, 상기 상향링크 데이터 교환을 위한 자원은 상기 단말3(330) 및 상기 단말4(340)에 의해 사용 중인 채널8에 위치한다. 즉, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360) 각각은 상대방의 하향링크 통신 시간 구간에서 송신 모드로 변환하고, 자신의 상향링크 데이터를 송신한다. 단, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360) 각각은 자신과 상대방 간 거리 및 자신과 상기 기지국(300) 간 거리 차이에 따른 시간 오프셋을 고려하여, 자신의 상향링크 데이터 신호 및 상대방의 하향링크 데이터 신호 간 수신 시간 차이가 상대방에게 허용 가능한 값, 즉, CP 길이보다 작거나 같도록, 자신의 상향링크 데이터를 송신한다. 이를 위해, 상기 기지국(300)은 상기 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들 간 시간 오프셋 정보를 제공한다. 왜냐하면, 상기 기지국(300)은 상기 단말들의 지리적 위치를 알고 있기 때문이다. 그리고, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단말5(350)의 하향링크 통신 시간 구간 및 상기 단말6(360)의 하향링크 통신 시간 구간은 시간축에서 연속적이지 않다. 왜냐하면, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)의 송수신 모드 변환 시간을 보장하기 위해서이다.In other words, as shown in FIG. 4, resources for uplink data exchange between the terminal 5 350 and the terminal 6 360 are located in the same time interval as the downlink communication time interval of the other party. The resources for uplink data exchange are located in channel 8 being used by the terminal 3 330 and the terminal 4 340. That is, each of the terminal 5 350 and the terminal 6 360 converts to a transmission mode in a downlink communication time interval of the other party and transmits its uplink data. However, each of the terminal 5 350 and the terminal 6 360 may consider its uplink data signal and the counterpart in consideration of a time offset according to a distance between itself and the other party and a distance difference between the terminal 5 and the base station 300. It transmits its own uplink data such that the difference in reception time between the downlink data signals is smaller than or equal to the allowable value, that is, the CP length. To this end, the base station 300 provides time offset information between terminals to perform the uplink cooperative transmission. This is because the base station 300 knows the geographical location of the terminals. 4, the downlink communication time interval of the terminal 5 350 and the downlink communication time interval of the terminal 6 360 are not continuous in the time axis. This is because the transmission and reception mode conversion time of the terminal 5 (350) and the terminal 6 (360) is guaranteed.
상술한 바와 같이 서로의 상향링크 데이터를 교환한 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)은 상향링크 부프레임에서 상향링크 협력 전송을 수행한다. 즉, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)은 동일한 시간 및 주파수 자원을 통해 MIMO 기법에 따라 상향링크 데이터 신호를 송신한다. 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상향링크 부프레임에서 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)은 상기 단말5(350)에게 할당된 상향링크 자원을 통해 상기 단말5(350)의 상향링크 데이터를 협력 전송하고, 상기 단말6(360)에게 할당된 상향링크 자원을 통해 상기 단말6(360)의 상향링크 데이터를 협력 전송한다. 예를 들어, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)은 각자 하나의 스트림으로서 공간 블록 부호화를 수행함으로써 협력 전송을 수행한다.As described above, the terminal 5 350 and the terminal 6 360 that exchange uplink data with each other perform uplink cooperative transmission in an uplink subframe. That is, the terminal 5 350 and the terminal 6 360 transmit an uplink data signal according to the MIMO scheme through the same time and frequency resources. As shown in FIG. 4, in the uplink subframe, the terminal 5 350 and the terminal 6 360 are uplinked to the terminal 5 350 through an uplink resource allocated to the terminal 5 350. Cooperatively transmits link data, and cooperatively transmits uplink data of the terminal 6 360 through an uplink resource allocated to the terminal 6 360. For example, the terminal 5 350 and the terminal 6 360 each perform cooperative transmission by performing spatial block encoding as one stream.
그리고, 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)의 상향링크 협력 전송과 유사한 절차를 통해, 상기 단말1(310), 상기 단말2(320), 상기 단말3(330), 상기 단말4(340)도 상향링크 협력 전송을 수행한다. 단, 4개의 단말들의 협력 전송이므로, 상기 단말1(310), 상기 단말2(320), 상기 단말3(330), 상기 단말4(340) 각각은 하향링크 부프레임에서 상기 기지국(300)으로부터의 하향링크 데이터 및 3개의 단말들로부터의 상향링크 데이터를 수신한다. 즉, 상기 단말1(310), 상기 단말2(320), 상기 단말3(330), 상기 단말4(340)은 하향링크 부프레임에서 상기 단말5(350) 및 상기 단말6(360)에 의해 사용 중인 채널5 및 채널6을 통해 서로의 상향링크 데이터를 교환한다. 그리고, 상기 단말1(310), 상기 단말2(320), 상기 단말3(330), 상기 단말4(340)는 각자에게 할당된 상향링크 자원을 통해 상향링크 협력 전송을 수행한다. 또한, 상기 도 3 및 상기 도 4에는 도시되지 않았지만, 5개 이상의 단말들의 협력 전송도 상술한 절차와 유사한 절차를 통해 수행될 수 있다.The terminal 1 310, the terminal 2 320, the terminal 3 330, and the terminal 4 are similar to the uplink cooperative transmission of the terminal 5 350 and the terminal 6 360. 340 also performs uplink cooperative transmission. However, since the cooperative transmission of four terminals, each of the terminal 1 310, the terminal 2 320, the terminal 3 330, the terminal 4 340 are each from the base station 300 in the downlink subframe Receives downlink data and uplink data from three terminals. That is, the terminal 1 310, the terminal 2 320, the terminal 3 330, and the terminal 4 340 are configured by the terminal 5 350 and the terminal 6 360 in a downlink subframe. Exchange uplink data with each other through channel 5 and channel 6 in use. In addition, the terminal 1 310, the terminal 2 320, the terminal 3 330, and the terminal 4 340 perform uplink cooperative transmission through the uplink resources allocated thereto. In addition, although not shown in FIG. 3 and FIG. 4, cooperative transmission of five or more terminals may be performed through a similar procedure to that described above.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.5 is a flowchart illustrating an operation procedure of a base station in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 5를 참고하면, 상기 기지국은 501단계에서 셀 내의 단말들 중 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들을 선택한다. 즉, 상기 기지국은 다수의 채널을 동시에 사용 가능한 단말들 중, 자신의 최대 사용 가능 채널 개수 미만의 채널들을 사용 중인 단말들을 확인하고, 지리적인 위치에 근거하여 확인된 단말들 중 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들을 선택한다. 이때, 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들의 개수는 2개 이상이다.Referring to FIG. 5, in step 501, the base station selects terminals to perform uplink cooperative transmission among terminals in a cell. That is, the base station identifies terminals that are using channels less than the maximum number of available channels among the terminals that can simultaneously use a plurality of channels, and performs uplink cooperative transmission among the terminals identified based on the geographical location. Select terminals to perform. At this time, the number of terminals to perform uplink cooperative transmission is two or more.
이후, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 선택한다. 즉, 상기 기지국은 상기 501단계에서 선택된 단말들 간의 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 선택한다. 이때, 상기 기지국은 셀 내의 단말들에게 사용 중인 적어도 하나의 채널을 선택하거나, 또는, 사용되지 않은 적어도 하나의 채널을 선택한다. 만일, 사용 중인 적어도 하나의 채널을 선택하는 경우, 상기 기지국은 단말들 간의 지리적인 거리를 고려한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 선택된 단말들 간의 상향링크 데이터 교환으로 인한 간섭의 영향을 받지 않을 만큼의 거리에 위치한 단말에 의해 사용 중인 적어도 하나의 채널을 선택한다.In step 503, the base station selects a channel for uplink data exchange. That is, the base station selects a channel for uplink data exchange between the terminals selected in step 501. In this case, the base station selects at least one channel being used for the terminals in the cell, or selects at least one channel not used. If at least one channel in use is selected, the base station considers a geographical distance between terminals. In other words, the base station selects at least one channel in use by a terminal located at a distance such that the base station is not affected by interference due to uplink data exchange between the selected terminals.
상기 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 선택한 후, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 상기 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들의 통신 채널을 상기 503단계에서 선택된 채널과 주파수 축에서 인접한 채널로 변경한다. 즉, 상기 선택된 단말들이 기지국으로부터의 하향링크 데이터 신호 및 상대 단말로부터의 상향링크 데이터 신호를 동시에 수신할 수 있도록, 상기 기지국은 상기 선택된 단말들의 통신 채널을 상기 선택된 채널과 주파수 축에서 인접한 채널로 변경한다. 상기 도 1 내지 상기 도 4를 참고하여 설명한 실시 예에서, 상기 단말들의 통신 채널과 상기 선택된 채널이 주파수 축에서 연속된다. 하지만, 상기 단말들의 통신 채널과 상기 선택된 채널이 반드시 주파수 축에서 연속되어야 하는 것은 아니며, 각 단말의 최대 사용 가능 채널 개수들의 대역에 포함되면 충분하다.After selecting the channel for the uplink data exchange, the base station proceeds to step 505 and changes the communication channel of the terminals to perform the uplink cooperative transmission to a channel adjacent to the channel selected in step 503 on the frequency axis. That is, the base station changes the communication channel of the selected terminal to a channel adjacent to the selected channel and the frequency axis so that the selected terminals can simultaneously receive the downlink data signal from the base station and the uplink data signal from the counterpart terminal. do. In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4, the communication channel of the terminals and the selected channel are continuous on the frequency axis. However, the communication channel of the terminals and the selected channel do not necessarily have to be contiguous on the frequency axis.
상기 통신 채널들을 변경한 후, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 상기 505단계에서 결정된 통신 채널 변경을 알리기 위한 채널 변경 지시 메시지를 상기 선택된 단말들 각각에게 송신한다.After changing the communication channels, the base station proceeds to step 507 and transmits a channel change indication message for notifying the communication channel change determined in step 505 to each of the selected terminals.
상기 채널 변경 지시 메시지를 송신한 후, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 협력 전송 요청 메시지를 상기 선택된 단말들 각각에게 송신한다. 여기서, 상기 협력 전송 요청 메시지는 상대 단말의 정보 및 상기 선택된 채널의 정보를 포함한다.After transmitting the channel change indication message, the base station proceeds to step 509 and transmits a cooperative transmission request message to each of the selected terminals. Here, the cooperative transmission request message includes information of the opposite terminal and information of the selected channel.
상기 협력 전송 요청 메시지를 송신한 후, 상기 기지국은 511단계로 진행하여 협력 전송 응답 메시지가 수신되는지 확인한다. 상기 협력 전송 응답 메시지는 상기 협력 전송 요청 메시지에 대한 응답으로서, 단말이 상향링크 협력 전송에 대한 요청을 받아들였음을 나타내는 메시지이다.After transmitting the cooperative transmission request message, the base station proceeds to step 511 and checks whether a cooperative transmission response message is received. The cooperative transmission response message is a response to the cooperative transmission request message, and indicates that the terminal has accepted the request for uplink cooperative transmission.
상기 협력 전송 응답 메시지가 수신되면, 상기 기지국은 513단계로 진행하여 상기 상향링크 협력 전송을 위한 스케줄링을 수행하고, 협력 전송 파라미터들을 계산한다. 즉, 상기 기지국은 상기 선택된 단말들 간 상향링크 데이터 교환을 위한 자원을 할당한다. 이때, 상기 기지국은 상기 선택된 단말들의 하향링크 데이터 수신을 위한 자원이 서로 다른 시간 구간에 위치하며, 시간 축에서 연속되지 않도록 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 상기 선택된 단말들의 하향링크 통신을 위한 자원들이 단말의 송수신모드 변환을 위한 시간을 보장할 만큼의 시간 간격을 가지도록 할당한다. 동시에, 상기 기지국은 선택된 단말들 각각에 대해, 상대 단말의 상향링크 데이터 수신을 위한 자원 및 단말 자신의 하향링크 통신을 위한 자원이 동일한 시간 구간에 위치하도록 자원을 할당한다. 단, 상기 하향링크 데이터 수신을 위한 자원은 각 단말의 통신 채널의 하향링크 부프레임 내에서 할당되고, 상기 상향링크 데이터 송신을 위한 자원은 상기 선택된 채널의 하향링크 부프레임 내에서 할당된다. 그리고, 상기 기지국은 상기 선택된 단말들의 상향링크 데이터 신호 송신 시 고려되어야할 시간 오프셋을 계산한다. 예를 들어, 상기 시간 오프셋은 기지국 및 각 단말의 지리적 위치에 근거하여 계산된다.When the cooperative transmission response message is received, the base station proceeds to step 513 to perform scheduling for the uplink cooperative transmission and calculate cooperative transmission parameters. That is, the base station allocates resources for uplink data exchange between the selected terminals. In this case, the base station allocates resources such that resources for receiving downlink data of the selected terminals are located in different time intervals and are not contiguous on the time axis. That is, the base station allocates resources for downlink communication of the selected terminals to have a time interval to guarantee a time for the transmission mode conversion of the terminal. At the same time, the base station allocates resources to each of the selected terminals such that resources for receiving uplink data of the counterpart terminal and resources for downlink communication of the terminal are located in the same time interval. However, resources for the downlink data reception are allocated within the downlink subframe of the communication channel of each terminal, and resources for the uplink data transmission are allocated within the downlink subframe of the selected channel. The base station calculates a time offset to be considered when transmitting uplink data signals of the selected terminals. For example, the time offset is calculated based on the geographic location of the base station and each terminal.
이어, 상기 기지국은 515단계로 진행하여 상기 513단계에서 결정된 자원 할당 정보 및 협력 전송 파라미터들을 상기 선택된 단말들에게 송신한다. 예를 들어, 상기 자원 할당 정보 및 상기 협력 전송 파라미터들은 맵(MAP) 메시지를 통해 송신된다. 단, 상기 협력 전송 파라미터들은 별도의 메시지를 통해 송신될 수 있다.In step 515, the base station transmits the resource allocation information and the cooperative transmission parameters determined in step 513 to the selected terminals. For example, the resource allocation information and the cooperative transmission parameters are transmitted via a map (MAP) message. However, the cooperative transmission parameters may be transmitted through a separate message.
이후, 상기 기지국은 517단계로 진행하여 상기 선택된 단말들로부터 협력 전송에 따라 수신되는 신호를 MIMO 기법에 따라 처리한다. 즉, 상기 기지국은 각 단말을 하나의 스트림으로 인지하고, MIMO 기법에 따라 수신 신호를 검출한다.In step 517, the base station processes a signal received from the selected terminals according to the cooperative transmission according to the MIMO scheme. That is, the base station recognizes each terminal as one stream and detects the received signal according to the MIMO technique.
이어, 상기 기지국은 519단계로 진행하여 상기 상향링크 협력 전송의 종료 여부를 결정한다. 예를 들어, 가용한 채널 상황이 변화하거나, 선택된 단말에게 추가적인 하향링크 채널을 할당해야 하는 경우, 상기 상향링크 협력 전송은 종료된다. 만일, 상기 상향링크 협력 전송이 종료되면, 상기 기지국은 본 절차를 종료하고, 상기 상향링크 협력 전송이 종료되지 않으면, 상기 기지국은 513단계로 진행한다.In step 519, the base station determines whether the uplink cooperative transmission is terminated. For example, when available channel conditions change or when an additional downlink channel needs to be allocated to the selected UE, the uplink cooperative transmission is terminated. If the uplink cooperative transmission ends, the base station terminates this procedure. If the uplink cooperative transmission does not end, the base station proceeds to step 513.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.6 is a flowchart illustrating an operation procedure of a terminal in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 6을 참고하면, 상기 단말은 601단계에서 기지국으로부터 채널 변경 지시 메시지가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 채널 변경 지시 메시지는 기지국과의 통신을 위해 사용되는 채널의 변경을 알리기 위한 메시지로서, 채널 변경 적용의 프레임 오프셋 정보와 변경 후 사용될 채널 정보를 포함한다.Referring to FIG. 6, the terminal determines whether a channel change instruction message is received from the base station in step 601. Here, the channel change indication message is a message for notifying a change of a channel used for communication with a base station, and includes frame offset information of channel change application and channel information to be used after the change.
상기 채널 변경 지시 메시지가 수신되면, 상기 단말은 603단계로 진행하여 상기 채널 정보 메시지를 통해 확인되는 프레임 오프셋만큼의 프레임 경과 후, 변경된 채널을 통해 상기 기지국과 통신을 수행한다.When the channel change indication message is received, the terminal proceeds to step 603 and after the frame elapsed by the frame offset identified through the channel information message, communicates with the base station through the changed channel.
이후, 상기 단말은 605단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 협력 전송 요청 메시지가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 협력 전송 요청 메시지는 함께 협력 전송을 수행할 상대 단말의 정보 및 상향링크 데이터 교환을 위한 채널 정보를 포함한다.In step 605, the terminal determines whether a cooperative transmission request message is received from the base station. Here, the cooperative transmission request message includes information of a counterpart terminal to perform cooperative transmission together and channel information for uplink data exchange.
상기 협력 전송 요청 메시지가 수신되면, 상기 단말은 607단계로 진행하여 협력 전송 응답 메시지를 송신한다. 상기 협력 전송 응답 메시지는 상기 협력 전송 요청 메시지에 대한 응답으로서, 단말이 상향링크 협력 전송에 대한 요청을 받아들였음을 나타내는 메시지이다.When the cooperative transmission request message is received, the terminal proceeds to step 607 and transmits a cooperative transmission response message. The cooperative transmission response message is a response to the cooperative transmission request message, and indicates that the terminal has accepted the request for uplink cooperative transmission.
이후, 상기 단말은 609단계로 진행하여 상향링크 데이터 교환을 위한 자원 할당 정보 및 협력 전송 파라미터를 획득한다. 여기서, 상기 협력 전송 파라미터는 상대 단말로의 상향링크 데이터 신호 송신 시 고려되어야할 시간 오프셋을 포함하는 의미이다. 그리고, 상기 자원 할당 정보는 상대 단말로의 상향링크 데이터 신호 송신 및 수신을 위한 자원 영역의 위치 정보를 포함하는 의미이다. 예를 들어, 상기 자원 할당 정보 및 상기 협력 전송 파라미터는 맵 메시지를 통해 수신된다. 단, 상기 협력 전송 파라미터들은 별도의 메시지를 통해 송신될 수 있다.In step 609, the terminal acquires resource allocation information and cooperative transmission parameters for uplink data exchange. Here, the cooperative transmission parameter means a time offset to be considered when transmitting an uplink data signal to a counterpart terminal. The resource allocation information includes location information of a resource region for transmitting and receiving an uplink data signal to a counterpart terminal. For example, the resource allocation information and the cooperative transmission parameter are received via a map message. However, the cooperative transmission parameters may be transmitted through a separate message.
상기 자원 할당 정보 및 상기 협력 전송 파라미터를 획득한 후, 상기 단말은 611단계로 진행하여 상대 단말의 하향링크 통신 시간 구간에 자신의 상향링크 데이터를 송신한다. 이때, 상기 단말은 상기 시간 오프셋을 고려하여 자신의 상향링크 데이터 신호 및 상대 단말의 하향링크 데이터 신호 간 수신 시간 차이가 허용 가능한 값보다 작거나 같도록 자신의 상향링크 데이터를 송신한다. 여기서, 상기 상향링크 데이터는 상기 605단계에서 수신된 협력 전송 요청 메시지를 통해 확인된 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 통해 송신된다. 그리고, 상기 611단계는 협력 전송을 수행할 단말들의 개수에 따라 반복 수행될 수 있다.After obtaining the resource allocation information and the cooperative transmission parameter, the terminal proceeds to step 611 to transmit its uplink data in the downlink communication time interval of the counterpart terminal. In this case, the terminal transmits its uplink data such that the difference in reception time between its uplink data signal and the downlink data signal of the counterpart terminal is less than or equal to an acceptable value in consideration of the time offset. Here, the uplink data is transmitted through a channel for uplink data exchange identified through the cooperative transmission request message received in step 605. In addition, step 611 may be repeatedly performed according to the number of terminals to perform cooperative transmission.
이어, 상기 단말은 613단계로 진행하여 자신의 하향링크 통신 시간 구간에 상대 단말의 상향링크 데이터를 획득한다. 여기서, 상기 상대 단말의 상향링크 데이터는 상기 605단계에서 수신된 협력 전송 요청 메시지를 통해 확인된 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 통해 수신된다. 그리고, 협력 전송을 수행할 단말들의 개수에 따라 동시에 상향링크 신호를 송신하는 단말의 개수가 달라진다. 여기서, 상기 611단계 및 상기 613단계의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 또는, 상기 611단계가 반복되는 경우, 상기 613단계는 상기 611단계 반복 도중 수행될 수 있다. In step 613, the terminal acquires uplink data of the counterpart terminal in its downlink communication time interval. Here, the uplink data of the counterpart terminal is received through a channel for uplink data exchange identified through the cooperative transmission request message received in step 605. The number of terminals simultaneously transmitting uplink signals varies according to the number of terminals to perform cooperative transmission. In this case, the order of steps 611 and 613 may be interchanged. Alternatively, when step 611 is repeated, step 613 may be performed during step 611.
상기 611단계 및 상기 613단계를 통해 상향링크 데이터를 교환한 후, 상기 단말은 615단계로 진행하여 상대 단말과 MIMO 기법에 따른 협력 전송을 수행한다. 즉, 상기 단말은 상대 단말의 상향링크 송신을 위한 자원을 통해 상대 단말과 MIMO 기법에 따라 신호를 송신하고, 자신의 상향링크 송신을 위한 자원을 통해 상대 단말과 함께 MIMO 기법에 따라 신호를 송신한다. 예를 들어, 시공간 블록 부호화를 이용한 협력 전송을 수행하는 경우, 상기 단말은 시공간 블록 코드에서 하나의 스트림에 대응되는 열 또는 행에 따라 신호를 처리 및 송신한다.After exchanging uplink data through steps 611 and 613, the terminal proceeds to step 615 to perform cooperative transmission according to the MIMO scheme with the counterpart terminal. That is, the terminal transmits a signal according to the MIMO scheme with the counterpart terminal through resources for uplink transmission of the counterpart terminal, and transmits a signal according to the MIMO scheme with the counterpart terminal through the resource for uplink transmission of the counterpart terminal. . For example, when performing cooperative transmission using space-time block coding, the terminal processes and transmits a signal according to a column or row corresponding to one stream in space-time block code.
이후, 상기 단말은 617단계로 진행하여 상향링크 협력 전송이 중단되는지 확인한다. 여기서, 상기 상향링크 협력 전송의 중단 여부는 기지국으로부터 수신되는 별도의 메시지에 의해 확인되거나, 또는, 맵 메시지를 통해 확인된다. 만일, 상기 상향링크 협력 전송이 종료되면, 상기 단말은 본 절차를 종료하고, 상기 상향링크 협력 전송이 종료되지 않으면, 상기 단말은 609단계로 진행한다.Thereafter, the terminal proceeds to step 617 and checks whether uplink cooperative transmission is stopped. Here, whether to stop the uplink cooperative transmission is confirmed by a separate message received from the base station or through a map message. If the uplink cooperative transmission ends, the terminal terminates this procedure. If the uplink cooperative transmission does not end, the terminal proceeds to step 609.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.7 is a block diagram of a base station in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 협력전송제어기(702), 스케줄러(704), 메시지생성기(706), 데이터버퍼(708), 메시지해석기(710), 부호화기(712), 심벌변조기(714), 심벌복조기(716), 복호화기(718), MIMO처리기(720), 다수의 신호처리기들(722-1 내지 722-N)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 7, the base station includes a cooperative transmission controller 702, a scheduler 704, a message generator 706, a data buffer 708, a message interpreter 710, an encoder 712, and a symbol modulator ( 714, a symbol demodulator 716, a decoder 718, a MIMO processor 720, and a plurality of signal processors 722-1 to 722 -N.
상기 협력전송제어기(702)는 단말들의 상향링크 협력 전송을 위한 제어 정보 생성 및 협력 전송 여부 판단을 수행한다. 즉, 상기 협력전송제어기(702)는 셀 내의 단말들 중 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들을 선택한다. 상기 협력전송제어기(702)는 다수의 채널을 동시에 사용 가능한 단말들 중, 자신의 최대 사용 가능 채널 개수 미만의 채널들을 사용 중인 단말들을 확인하고, 지리적인 위치에 근거하여 확인된 단말들 중 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들을 선택한다. 이때, 상향링크 협력 전송을 수행할 단말들의 개수는 2개 이상이다. 그리고, 상기 협력전송제어기(702)는 상기 협력 전송을 수행할 단말들의 상향링크 데이터 신호 송신 시 고려되어야할 시간 오프셋을 계산한다. 예를 들어, 상기 시간 오프셋은 기지국 및 각 단말의 지리적 위치에 근거하여 계산된다.The cooperative transmission controller 702 performs control information generation and cooperative transmission determination for uplink cooperative transmission of the terminals. That is, the cooperative transmission controller 702 selects terminals to perform uplink cooperative transmission among the terminals in the cell. The cooperative transmission controller 702 identifies terminals that are using channels less than the maximum number of available channels among terminals capable of simultaneously using a plurality of channels, and identifies uplinks among terminals identified based on a geographical location. Select terminals to perform cooperative transmission. At this time, the number of terminals to perform uplink cooperative transmission is two or more. The cooperative transmission controller 702 calculates a time offset to be considered when transmitting uplink data signals of terminals to perform cooperative transmission. For example, the time offset is calculated based on the geographic location of the base station and each terminal.
상기 스케줄러(704)는 단말들에게 채널을 할당하고, 각 채널 내의 자원을 할당한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 스케줄러(704)는 협력 전송을 수행할 단말들에게 상향링크 데이터 교환을 위한 채널 및 자원을 할당한다. 상기 스케줄러(704)는 협력전송제어기(702)에 의해 선택된 단말들 간의 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 선택한다. 이때, 상기 스케줄러(704)는 셀 내의 단말들에게 사용 중인 적어도 하나의 채널을 선택하거나, 또는, 사용되지 않은 적어도 하나의 채널을 선택한다. 만일, 사용 중인 적어도 하나의 채널을 선택하는 경우, 상기 스케줄러(704)는 단말들 간의 지리적인 거리를 고려한다. 다시 말해, 상기 스케줄러(704)는 상기 선택된 단말들 간의 상향링크 데이터 교환으로 인한 간섭의 영향을 받지 않을 만큼의 거리에 위치한 단말에 의해 사용 중인 적어도 하나의 채널을 선택한다.The scheduler 704 allocates channels to the terminals and allocates resources within each channel. In particular, according to the present invention, the scheduler 704 allocates channels and resources for uplink data exchange to terminals to perform cooperative transmission. The scheduler 704 selects a channel for uplink data exchange between terminals selected by the cooperative transmission controller 702. In this case, the scheduler 704 selects at least one channel being used for the terminals in the cell, or selects at least one channel not used. If at least one channel in use is selected, the scheduler 704 considers a geographical distance between terminals. In other words, the scheduler 704 selects at least one channel in use by a terminal located at a distance that is not affected by interference due to uplink data exchange between the selected terminals.
또한, 상기 스케줄러(704)는 상향링크 데이터 교환을 위한 자원을 할당한다. 이때, 상기 스케줄러(704)는 상기 협력 전송을 수행할 단말들의 하향링크 데이터 수신을 위한 자원이 서로 다른 시간 구간에 위치하며, 시간 축에서 연속되지 않도록 자원을 할당한다. 즉, 상기 스케줄러(704)는 상기 선택된 단말들의 하향링크 통신을 위한 자원들이 단말의 송수신모드 변환을 위한 시간을 보장할 만큼의 시간 간격을 가지도록 할당한다. 동시에, 상기 스케줄러(704)는 상기 협력 전송을 수행할 단말들 각각에 대해, 상대 단말의 상향링크 데이터 수신을 위한 자원 및 단말 자신의 하향링크 통신을 위한 자원이 동일한 시간 구간에 위치하도록 자원을 할당한다. 단, 상기 하향링크 데이터 수신을 위한 자원은 각 단말의 통신 채널의 하향링크 부프레임 내에서 할당되고, 상기 상향링크 데이터 송신을 위한 자원은 상기 선택된 채널의 하향링크 부프레임 내에서 할당된다.In addition, the scheduler 704 allocates resources for uplink data exchange. In this case, the scheduler 704 allocates resources such that resources for receiving downlink data of terminals to perform cooperative transmission are located at different time intervals and are not contiguous on the time axis. That is, the scheduler 704 allocates resources for downlink communication of the selected UEs to have a time interval that guarantees time for translating the transmission / reception mode of the UE. At the same time, the scheduler 704 allocates resources to each of the terminals to perform the cooperative transmission so that resources for receiving uplink data of the counterpart terminal and resources for downlink communication of the terminal are located in the same time interval. do. However, resources for the downlink data reception are allocated within the downlink subframe of the communication channel of each terminal, and resources for the uplink data transmission are allocated within the downlink subframe of the selected channel.
또한, 상기 스케줄러(704)는 상기 협력 전송을 수행할 단말들의 통신 채널을 상기 상향링크 데이터 교환을 위한 채널과 주파수 축에서 인접한 채널로 변경한다. 즉, 상기 선택된 단말들이 기지국으로부터의 하향링크 데이터 신호 및 상대 단말로부터의 상향링크 데이터 신호를 동시에 수신할 수 있도록, 상기 스케줄러(704)는 상기 협력 전송을 수행할 단말들의 통신 채널을 상기 선택된 채널과 주파수 축에서 인접한 채널로 변경한다. 상기 도 1 내지 상기 도 4를 참고하여 설명한 실시 예에서, 상기 단말들의 통신 채널과 상기 선택된 채널이 주파수 축에서 연속된다. 하지만, 상기 단말들의 통신 채널과 상기 선택된 채널이 반드시 주파수 축에서 연속되어야 하는 것은 아니며, 각 단말의 최대 사용 가능 채널 개수들의 대역에 포함되면 충분하다.In addition, the scheduler 704 changes the communication channel of the terminals to perform the cooperative transmission into a channel adjacent to the channel for the uplink data exchange and a frequency axis. That is, the scheduler 704 may select the communication channel of the terminals to perform the cooperative transmission with the selected channel so that the selected terminals can simultaneously receive the downlink data signal from the base station and the uplink data signal from the counterpart terminal. Change to adjacent channel on the frequency axis. In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4, the communication channel of the terminals and the selected channel are continuous on the frequency axis. However, the communication channel of the terminals and the selected channel do not necessarily have to be contiguous on the frequency axis.
상기 메시지생성기(706)는 단말로 송신될 제어 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지생성기(706)는 단말의 통신 채널 변경을 지시하기 위한 채널 변경 지시 메시지를 생성한다. 그리고, 상기 메시지생성기(706)는 단말에게 협력 전송의 수행을 요청하기 위한 협력 전송 요청 메시지를 생성한다. 여기서, 상기 협력 전송 요청 메시지는 상대 단말의 정보 및 상기 선택된 채널의 정보를 포함한다. 상기 데이터버퍼(708)는 단말로 송신될 데이터 및 단말로부터 수신된 데이터를 임시 저장한다. 상기 메시지해석기(710)는 단말로부터 수신된 제어 메시지를 해석한다. 예를 들어, 상기 메시지해석기(710)는 협력 전송 응답 메시지를 해석한다. 상기 협력 전송 응답 메시지는 상기 협력 전송 요청 메시지에 대한 응답으로서, 단말이 상향링크 협력 전송에 대한 요청을 받아들였음을 나타내는 메시지이다.The message generator 706 generates a control message to be transmitted to the terminal. For example, the message generator 706 generates a channel change indication message for indicating a communication channel change of the terminal. The message generator 706 generates a cooperative transmission request message for requesting the terminal to perform cooperative transmission. Here, the cooperative transmission request message includes information of the opposite terminal and information of the selected channel. The data buffer 708 temporarily stores data to be transmitted to the terminal and data received from the terminal. The message interpreter 710 interprets the control message received from the terminal. For example, the message interpreter 710 interprets the cooperative transmission response message. The cooperative transmission response message is a response to the cooperative transmission request message, and indicates that the terminal has accepted the request for uplink cooperative transmission.
상기 부호화기(712)는 상기 메시지생성기(706) 및 상기 데이터버퍼(708)로부터 제공되는 정보 비트열을 채널 부호화(channel coding)한다. 상기 심벌변조기(714)는 채널 부호화된 비트열을 복조하여 복소심벌(complex symbol)들로 변환한다. 상기 심벌복조기(716)는 복소심벌들을 복조하여 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(718)는 상기 비트열을 채널 복호화(channel decoding)하여 정보 비트열을 복원한다. 상기 MIMO처리기(720)는 다수의 안테나들을 이용한 MIMO 기법에 따라 송신 신호 및 수신신호를 처리한다. 예를 들어, 상기 MIMO처리기(720)는 협력 전송을 통해 다수의 단말들로부터 수신되는 MIMO 기법에 따라 처리된 신호를 대응되는 MIMO 기법에 따라 검출한다. 예를 들어, 상기 MIMO처리기(720)는 단말들에 의해 수행된 시공간 블록 부호화에 대응되는 방식에 따라 신호를 검출한다.The encoder 712 performs channel coding on the information bit stream provided from the message generator 706 and the data buffer 708. The symbol modulator 714 demodulates the channel-coded bit string and converts the complex code into complex symbols. The symbol demodulator 716 demodulates the complex symbols into a bit string. The decoder 718 restores the information bit string by channel decoding the bit string. The MIMO processor 720 processes a transmission signal and a reception signal according to a MIMO technique using a plurality of antennas. For example, the MIMO processor 720 detects a signal processed according to a MIMO scheme received from a plurality of terminals through cooperative transmission according to a corresponding MIMO scheme. For example, the MIMO processor 720 detects a signal according to a method corresponding to space-time block encoding performed by terminals.
상기 다수의 신호처리기들(722-1 내지 722-N) 각각은 각 안테나에 대응되는 구성으로서, 각 안테나로 송수신되는 신호들을 처리한다. 상기 다수의 신호처리기들(722-1 내지 722-N) 각각의 세부 구성은 동일하므로, 하나의 신호처리기(722-1)의 세부 구성만을 설명하면 다음과 같다. 부반송파매핑기(724)는 상기 스케줄러(704)의 자원 할당 결과에 따라 복소심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(726)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들을 시간영역 신호로 변환하고, CP(Cyclic Prefix)를 삽입하여 OFDM 심벌을 구성한다. 상기 RF송신기(728)는 기저대역 신호를 RF대역 신호로 상향변환하고, 안테나를 통해 송신한다. 상기 RF수신기(730)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 OFDM복조기(732)는 상기 RF수신기(730)로부터 제공되는 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분한 후, CP를 제거하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(734)는 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들을 추출한다.Each of the plurality of signal processors 722-1 to 722 -N has a configuration corresponding to each antenna and processes signals transmitted and received by each antenna. Since the detailed configuration of each of the plurality of signal processors 722-1 to 722 -N is the same, only the detailed configuration of one signal processor 722-1 will be described below. The subcarrier mapper 724 maps the complex symbols to the frequency domain according to the resource allocation result of the scheduler 704. The OFDM modulator 726 converts complex symbols mapped to the frequency domain into a time domain signal through an inverse fast fourier transform (IFFT) operation, and constructs an OFDM symbol by inserting a cyclic prefix (CP). The RF transmitter 728 up-converts the baseband signal into an RF band signal and transmits it through an antenna. The RF receiver 730 downconverts an RF band signal received through an antenna to a baseband signal. The OFDM demodulator 732 divides the signal provided from the RF receiver 730 in OFDM symbol units, removes a CP, and restores complex symbols mapped to a frequency domain through a fast fourier transform (FFT) operation. . The subcarrier dimapper 734 extracts complex symbols mapped to the frequency domain.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.8 is a block diagram of a terminal in a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF수신기(802), OFDM복조기(804), 부반송파디매핑기(806), 심벌복조기(808), 복호화기(810), 메시지해석기(812), 데이터버퍼(814), 메시지생성기(816), 부호화기(818), 심벌변조기(820), 협력전송처리기(822), 부반송파매핑기(824), OFDM변조기(826), RF송신기(828), 제어부(830)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 8, the terminal includes an RF receiver 802, an OFDM demodulator 804, a subcarrier demapper 806, a symbol demodulator 808, a decoder 810, a message interpreter 812, Data buffer 814, message generator 816, encoder 818, symbol modulator 820, cooperative transmission processor 822, subcarrier mapper 824, OFDM modulator 826, RF transmitter 828, control unit And 830.
상기 RF수신기(802)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 OFDM복조기(804)는 상기 RF수신기(802)로부터 제공되는 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분한 후, CP를 제거하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(806)는 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들 중 단말 자신에게 할당된 자원에 매핑된 신호를 추출한다. 상기 심벌복조기(808)는 복소심벌들을 복조하여 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(810)는 상기 비트열을 채널 복호화하여 정보 비트열을 복원한다.The RF receiver 802 downconverts an RF band signal received through an antenna to a baseband signal. The OFDM demodulator 804 classifies a signal provided from the RF receiver 802 in OFDM symbol units, removes a CP, and restores complex symbols mapped to a frequency domain through a fast fourier transform (FFT) operation. . The subcarrier demapper 806 extracts a signal mapped to a resource allocated to the terminal itself among the complex symbols mapped to the frequency domain. The symbol demodulator 808 demodulates the complex symbols into a bit string. The decoder 810 restores an information bit string by channel decoding the bit string.
상기 메시지해석기(812)는 기지국으로부터 수신되는 제어 메시지를 해석한다. 예를 들어, 상기 메시지해석기(812)는 채널 변경 지시 메시지를 해석함으로써 기지국에 의해 지시된 변경 후 채널을 확인하고, 채널 변경 정보를 상기 제어부(830)로 제공한다. 그리고, 상기 메시지해석기(812)는 협력 전송 요청 메시지를 해석함으로써 협력 전송을 수행할 상대 단말 및 상향링크 데이터 교환을 위한 채널을 확인하고, 상기 상대 단말 정보 및 상기 상향링크 데이터 교환을 위한 채널 정보를 상기 제어부(830)로 제공한다. 또한, 상기 메시지해석기(812)는 맵 메시지를 해석함으로써 기지국과의 신호 교환을 위한 자원 영역, 상대 단말과의 상향링크 데이터 교환을 위한 자원 영역, 협력 전송 파라미터 정보를 확인한다. 상기 데이터버퍼(814)는 수신되는 데이터 및 송신될 데이터를 임시 저장하고, 상기 제어부(830)의 제어에 따라 저장된 데이터를 출력한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 데이터버퍼(814)는 협력 전송을 수행하는 상대 단말로부터 수신되는 상향링크 데이터를 임시 저장하고, 상기 상대 단말의 상향링크 데이터를 상기 제어부의 제어에 따라 출력한다. 상기 메시지생성기(816)는 기지국으로부터 수신되는 제어 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지생성기(816)는 기지국으로 송신될 제어 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지생성기(816)는 상기 협력 전송 요청 메시지에 대한 응답 메시지인 협력 전송 응답 메시지를 생성한다.The message interpreter 812 interprets the control message received from the base station. For example, the message interpreter 812 identifies the channel after the change indicated by the base station by interpreting the channel change indication message, and provides the channel change information to the controller 830. The message interpreter 812 identifies the counterpart terminal to perform cooperative transmission and a channel for uplink data exchange by interpreting the cooperative transmission request message, and determines the counterpart terminal information and channel information for uplink data exchange. It provides to the control unit 830. In addition, the message interpreter 812 checks the resource region for signal exchange with the base station, the resource region for uplink data exchange with the counterpart terminal, and cooperative transmission parameter information by interpreting the map message. The data buffer 814 temporarily stores the received data and the data to be transmitted, and outputs the stored data under the control of the controller 830. In particular, according to the present invention, the data buffer 814 temporarily stores uplink data received from a counterpart terminal performing cooperative transmission, and outputs uplink data of the counterpart terminal under control of the controller. The message generator 816 generates a control message received from the base station. For example, the message generator 816 generates a control message to be sent to the base station. For example, the message generator 816 generates a cooperative transmission response message that is a response message to the cooperative transmission request message.
상기 부호화기(818)는 상기 데이터버퍼(814) 및 상기 메시지생성기(816)로부터 제공되는 정보 비트열을 채널 부호화한다. 상기 심벌변조기(820)는 채널 부호화된 비트열을 복조하여 복소심벌들로 변환한다. 상기 협력전송처리기(822)는 협력 전송을 위해 MIMO 기법에 따라 상기 복소심벌들을 처리한다. 예를 들어, 시공간 블록 부호화를 이용한 협력 전송을 수행하는 경우, 상기 협력전송처리기(822)는 시공간 블록 코드에서 하나의 스트림에 대응되는 코드에 따라 상기 복소심벌들을 처리한다. 상기 부반송파매핑기(824)는 상기 복소심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(826)는 IFFT 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소심벌들을 시간영역 신호로 변환하고, CP를 삽입하여 OFDM 심벌을 구성한다. 상기 RF송신기(828)는 기저대역 신호를 RF대역 신호로 상향변환하고, 안테나를 통해 송신한다.The encoder 818 channel-codes the information bit string provided from the data buffer 814 and the message generator 816. The symbol modulator 820 demodulates the channel-coded bit string and converts it into complex symbols. The cooperative transmission processor 822 processes the complex symbols according to the MIMO scheme for cooperative transmission. For example, when performing cooperative transmission using space-time block encoding, the cooperative transmission processor 822 processes the complex symbols according to a code corresponding to one stream in space-time block code. The subcarrier mapper 824 maps the complex symbols to the frequency domain. The OFDM modulator 826 converts complex symbols mapped to the frequency domain into a time domain signal through an IFFT operation, and configures an OFDM symbol by inserting a CP. The RF transmitter 828 upconverts the baseband signal into an RF band signal and transmits it through an antenna.
상기 제어부(830)는 상기 단말의 전반적인 기능을 제어한다. 즉, 상기 제어부(830)는 상술한 각 블록의 동작에 필요한 정보를 제공하며, 상기 각 블록의 동작을 트리거링한다. 예를 들어, 상기 기지국으로부터 채널 변경 지시 메시지가 수신되는 경우, 상기 제어부(830)는 상기 채널 변경 지시 메시지에 포함된 채널 변경 정보에 따라 기지국과의 통신 채널을 변경하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(830)는 상기 RF수신기(802)가 변경된 채널의 대역의 신호를 수신하도록 제어한다. 그리고, 상기 기지국으로부터 협력 전송 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 제어부(830)는 상기 협력 전송 메시지에 포함된 정보들을 획득한 후, 상기 메시지생성기(816)가 협력 전송 응답 메시지를 생성하도록 제어한다. The controller 830 controls the overall function of the terminal. That is, the controller 830 provides information necessary for the operation of each block described above, and triggers the operation of each block. For example, when the channel change instruction message is received from the base station, the controller 830 controls to change the communication channel with the base station according to the channel change information included in the channel change instruction message. That is, the controller 830 controls the RF receiver 802 to receive a signal of a band of a changed channel. When the cooperative transmission request message is received from the base station, the controller 830 acquires information included in the cooperative transmission message, and then controls the message generator 816 to generate a cooperative transmission response message.
또한, 상기 제어부(830)는 기지국으로부터 수신된 맵 메시지를 통해 확인된 상향링크 데이터 교환을 위한 자원 할당 정보 및 협력 전송 파라미터에 따라 협력 전송을 수행하도록 제어한다. 여기서, 상기 협력 전송 파라미터는 상대 단말로의 상향링크 데이터 신호 송신 시 고려되어야할 시간 오프셋을 포함하는 의미이다. 그리고, 상기 자원 할당 정보는 상대 단말로의 상향링크 데이터 신호 송신 및 수신을 위한 자원 영역의 위치 정보를 포함하는 의미이다. 단, 상기 협력 전송 파라미터는 별도의 메시지를 통해 수신될 수 있다. In addition, the controller 830 controls to perform the cooperative transmission according to the resource allocation information and the cooperative transmission parameter for the uplink data exchange identified through the map message received from the base station. Here, the cooperative transmission parameter means a time offset to be considered when transmitting an uplink data signal to a counterpart terminal. The resource allocation information includes location information of a resource region for transmitting and receiving an uplink data signal to a counterpart terminal. However, the cooperative transmission parameter may be received through a separate message.
협력 전송을 수행하기 위해, 상기 제어부(830)는 상기 자원 할당 정보에 따라 상대 단말의 하향링크 통신 시간 구간에 자신의 상향링크 데이터를 송신하도록 제어하고, 자신의 하향링크 통신 시간 구간에 상대 단말의 상향링크 데이터를 수신하도록 제어한다. 그리고, 상기 제어부(830)는 상대 단말과 MIMO 기법에 따른 협력 전송을 수행하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(830)는 상대 단말의 상향링크 송신을 위한 자원을 통해 상대 단말과 MIMO 기법에 따라 신호를 송신하고, 자산의 상향링크 송신을 위한 자원을 통해 상대 단말과 함께 MIMO 기법에 따라 신호를 송신한다. 예를 들어, 상기 제어부(830)는 하나의 스트림으로서 공간 블록 부호화에 따른 신호 송신을 수행하도록 상기 협력전송처리기(822)를 제어한다.In order to perform cooperative transmission, the controller 830 controls to transmit its uplink data in a downlink communication time interval of a counterpart terminal according to the resource allocation information, and controls the uplink data of the counterpart terminal in its downlink communication time interval. Control to receive uplink data. The controller 830 controls to perform cooperative transmission according to the MIMO scheme with the counterpart terminal. That is, the controller 830 transmits a signal according to the MIMO scheme with the counterpart terminal through the resource for uplink transmission of the counterpart terminal and the signal according to the MIMO scheme with the counterpart terminal through the resource for uplink transmission of the asset. Send. For example, the controller 830 controls the cooperative transmission processor 822 to perform signal transmission according to spatial block encoding as one stream.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
Claims (30)
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