KR20100063605A

KR20100063605A - 데이터 중계 방법

Info

Publication number: KR20100063605A
Application number: KR1020090025568A
Authority: KR
Inventors: 서한별; 김병훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-06-11
Also published as: US8644209B2; WO2010064828A3; KR101577455B1; WO2010064828A2; US20110223927A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 데이터 중계 방법은 복수의 하향링크 서브프레임과 복수의 상향링크 서브프레임으로 구성되는 무선 프레임에 기반한 무선통신 시스템에서 중계국의 데이터 중계 방법으로서, 상향링크 데이터의 전송을 위한 스케줄링 정보가 포함된 스케줄링 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 스케줄링 메시지에 따른 시점에 단말로부터 상기 상향링크 데이터를 수신하는 단계 및 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 중계하는 단계를 포함한다. 중계국이 도입된 무선통신 시스템에서 무선자원의 사용 효율을 높일 수 있다.

중계국, 무선자원, 스케줄링.

Description

데이터 중계 방법{METHOD OF RELAYING DATA}

본 발명은 무선통신 시스템에 관련된 것으로서, 보다 상세하게는 중계국을 포함하는 무선통신 시스템에서의 스케줄링과 이에 따른 데이터 중계 방법에 관련된다.

무선통신 시스템에서 중계국을 이용하면 셀 커버리지를 확장시키고 전송 성능을 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.

기지국(BS, Base Station)이 중계국을 통해 기지국의 커버리지 밖에 위치한 단말을 서비스하는 경우, 중계국으로 하여금 해당 단말과 기지국 간의 제어 신호 및 데이터 신호를 모두 중계하게 함으로써 셀 커버리지를 확장시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한 기지국의 커버리지 안에 위치한 단말의 경우에는, 중계국이 기지국과 단말 사이에서 데이터 신호를 증폭시켜 각 수신단에 전달하게 함으로써 단말이 보다 안정적으로 기지국과 통신할 수 있게 전송 성능을 향상시킬 수 있다. 특히 단말이 기지국의 커버리지 내에 있되, 음영 지역에 위치한 경우에 중계국이 필요할 수 있다.

즉, IEEE 802.16j 표준에서는 중계국을 통하여 기지국 영역 밖에 있는 단말에 대하여 신호 전달이 가능해지도록 하고, 기지국 영역 내에 있는 단말에 대하여 높은 수준의 적응변조코딩(Adaptive Modulation and Coding, AMC) 방식을 가지는 고품질의 경로를 설정할 수 있도록 함으로써 동일한 무선 자원으로 시스템 용량을 증대시킬 수 있도록 한다.

중계국은 자가 간섭(self interference) 현상 때문에 특정 시점, 특정 주파수 대역에서 송신과 수신을 동시에 수행하는 것이 불가능하거나 비효율적인 경우가 많다. 따라서 중계국이 기지국 및 자신에게 연결된 단말과 원활하게 통신을 하기 위해서, 중계국은 상향 혹은 하향 링크 주파수 대역에서 송신과 수신 동작을 번갈아 가며 수행해야 한다.

그런데 중계국의 효율적인 자원 활용을 고려한 스케줄링이나 데이터 전송 타이밍, HARQ 프로세스의 수행 등에 대한 논의가 부족한 바, 본 발명에서는 중계국이 도입된 환경에서의 데이터나 신호의 전송 스케줄링이나 무선자원 할당 및 효율적인 무선자원 활용의 방안을 제시하고자 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면 상향링크 데이터의 전송을 위한 스케줄링 정보가 포함된 스케줄링 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 스케줄링 메시지에 따른 시점에 단말로부터 상기 상향링크 데이터를 수신하는 단계 및 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 중계하는 단계를 포함하는 데이터 중계 방법이 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면 중계국이 도입된 환경에서 상향링크 스케줄링을 유동적으로 수행할 수 있다. 그리고 무선 자원을 효율적으로 사용하여 무선자원 활 용도를 높일 수 있다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.

단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며,eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.

도 2는 중계국을 이용한 무선통신 시스템을 나타낸다. 설명을 간단히 하기 위해, 도 2는 2개의 소스국(110,112), 하나의 목적국(130), 및 3개의 중계국(121, 123, 125)을 도시하고 있으나, 무선통신 시스템이 포함하는 목적국, 중계국 및 소스국의 갯수는 특별한 숫자로 제한되지 않는다.

상향링크 전송에서 소스국은 단말이고, 목적국은 기지국일 수 있다. 반면 하향링크 전송에서는 소스국은 기지국이고, 목적국은 단말일 수 있다. 중계국은 단말일 수도 있고, 별도의 중계국이 배치될 수 있다. 기지국은 중계국과 단말간의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.

소스국(110)으로서의 단말이 목적국(130)인 기지국의 커버리지 안에 위치하였다면 단말은 해당 기지국과 직접 링크로 연결될 수 있다. 그러나 단말과 기지국과의 거리가 멀거나 건물 등으로 인한 신호 차폐가 심한 경우, 단말이 기지국의 커버리지 밖에 위치하여 해당 기지국과의 채널 상태가 좋지 않은 경우 등에는 셀 내의 중계국(121, 123, 125)을 이용하여 기지국과 통신을 수행하면 보다 우수한 채널 상태로 통신할 수 있다.

여기서 중계국에서 사용하는 중계 방식으로 AF(amplify and forward) 및 DF(decode and forward) 등 어떠한 방식을 사용할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않는다.

도 2를 참조하면, 소스국(110, 112) 은 중계국들(121,123,125)을 통해 목적국(130)과 통신한다. 상향링크 전송에서, 소스국(110, 112)은 신호를 목적국(130)과 중계국(121 또는 125)으로 각각 보내고, 중계국(121 또는 125)은 수신한 신호를 목적국(130)으로 중계 전송한다. 이 경우 중계국(121, 125)는 다른 중계국(123)을 거쳐 신호를 중계 전송할 수 있다.

이하에서는 복수의 소스국(110, 112)들 중 하나의 소스국(110)을 예로 들어 설명하도록 한다. 소스국(110)과 목적국(130) 사이에 다수의 중계국들(121,123,125)이 존재하고, 소스국(110)은 이 중계국들(121,123,125) 중에 하나 또는 복수의 중계국을 통하여 데이터를 전송하는 이러한 중계 전송으로 인해, 소스국(110)이 데이터를 전송할 때 사용하는 각 링크들의 캐패시티(capacity)가 증가될 수 있다.

도 3은 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 3에 도시된 바를 참조하면, 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

도 3을 참조하여 설명하는 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 4는 하향링크 서브프레임의 구조의 일 예를 나타낸다.

서브 프레임은 2개의 연속적인(consecutive) 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브 프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 사용자 영역이 된다.

3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어채널들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)는 서브프레임 내에서 PDCCH들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수에 관한 정보를 나른다.

PHICH는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

이제 하향링크 물리채널인 PDCCH에 대해 기술한다.

PDCCH는 PDSCH 상의 하향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 하향링크 그랜트(Grant)를 나른다. 보다 구체적으로 PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, PCH(Paging Channel) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 전송 전력 제어(Transmission Power Control) 명령, VoIP(voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다.

복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. 또한, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트를 나를 수 있다.

PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 복수의 자원요소 그룹(resource element group)에 대응된다. 예를 들어, CCE는 9 자원요소 그룹에 대응될 수 있다. 자원요소 그룹은 자원요소로 제어채널을 맵핑하는 것을 정의하기 위해 사용된다. 예를 들어, 하나의 자원요소 그룹은 4개의 자원요소(resource element)로 구성될 수 있다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령 등을 가리킨다.

다음 표는 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.

DCI format	Description
Format 0	PUSCH(상향링크 그랜트)의 스케줄링을 위해 사용됨(used for the scheduling of PUSCH(uplink grant)).
Format 1	PDSCH 코드워드의 스케줄링을 위해 사용됨(used for the scheduling of PDSCH codeword).
Format 1A	PDSCH 코드워드의 컴팩트 스케줄링을 위해 사용됨(used for the compact scheduling of PDSCH codeword).
Format 1C	PDSCH 코드워드의 컴팩트 스케줄링을 위해 사용됨(used for very compact scheduling of PDSCH codeword).
Format 2	공간 다중 모드에서 설정된 단말들로의 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용됨(used for the scheduling of PDSCH to UEs configured in spatial multiplexing mode).
Format 3	PUCCH와 PUSCH의 2비트의 전력 조정을 위한 TPC 명령의 전송을 위해 사용됨(used for the transmission of TPC commands for PUCCH and PUSCH with 2-bit power adjustments).
Format 3A	PUCCH와 PUSCH의 1비트의 전력 조정을 위한 TPC 명령의 전송을 위해 사용됨 (used for the transmission of TPC commands for PUCCH and PUSCH with single bit power adjustments).

DCI 포맷 0은 상향링크 전송을 위한 자원 할당 정보를 나타내는 것으로, PUSCH(uplink grant(상향링크 그랜트))의 스케줄링을 위해 사용된다(used for the scheduling of the PUSCH)., DCI 포맷 1~2는 하향링크 자원 할당 정보를 나타내는 것으로, PDSCH 코드워드의 스케줄링을 위해 사용된다(used for the scheduling of the PUSCH), DCI 포맷 3, 3A는 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 TPC 명령을 나타낸다. 상향링크 자원 할당 정보는 이후 설명할 스케줄링 메시지에 포함되어 단말 또는 중계국으로 전송될 수 있다.

상향링크 자원 할당 정보(또는 상향링크 그랜트)인 DCI 포맷 0에 포함되는 정보 요소들에 관하여서는 3GPP TS 36.212 V8.3.0 (2008-05) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 8)"의 5.3.3.1절을 참조할 수 있다.

상향링크 그랜트는 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 제어정보로서, 자원 할당 필드(resource allocation field)를 포함한다. 자원 할당 필드는 상향링크 데이터 전송을 위한 무선 자원을 지시한다. 무선 자원은 시간-주파수 자원일 수 있다. 3GPP LTE에서 자원 할당 필드가 할당하는 무선 자원은 자원블록이다. 자원 할당 필드는 시작 자원블록(starting resource block)에 대응하는 자원블록 인덱스 및 할당된 자원블록의 개수로 구성될 수 있다.

또는, 자원 할당 필드는 자원 블록 인덱스만일 수 있다. 자원 할당 필드를 이용하여 상향링크 데이터 전송에 할당된 자원블록의 위치, 자원블록의 개수 등을 나타낼 수 있다.

또한 상향링크 그랜트는 서브프레임의 데이터 영역 내 주파수 홉핑(frequency hopping)이 수행되는지 여부를 지시하는 홉핑 플래그를 포함할 수 있다. 홉핑 플래그가 홉핑을 지시하지 않는 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯 및 제2 슬롯에서 모두 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록을 할당받는다. 홉핑 플래그가 홉핑을 지시하는 경우, 단말은 서브프레임 내 제1 슬롯에서 자원 할당 필드가 지시하는 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다. 그리고, 단말은 서브프레임 내 제2 슬롯에서 상기 자원블록으로부터 데이터 영역 내 주파수 홉핑된 자원블록을 통해 상향링크 데이터를 전송한다.

이외에도 상향링크 그랜트는 상향링크 그랜트와 다른 제어정보를 구별하는 플래그(flag), 상향링크 데이터에 대한 전송 포맷을 지시하는 전송 포맷 필드, 상향링크 그랜트가 새로운 상향링크 데이터 전송을 위한 것인지, 상향링크 데이터의 재전송을 위한 것인지 여부를 지시하는 새 데이터 지시자(new data indicator, NDI), 상향링크 전송 전력을 제어하기 위한 TPC(Transmit Power Control) 명령 필드, 복조를 위한 참조신호의 순환 쉬프트를 지시하는 순환 쉬프트 필드 및 CQI(channel quality indicator) 요청 여부를 지시하는 CQI 요청 지시자(CQI request indicator) 등을 더 포함할 수 있다.

한편 PCFICH는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다.

도 5는 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.

도 5를 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 SC-FDMA 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. 이러한 자원 격자 구조를 도 5에 도시하였다. 여기서는 3GPP LTE의 경우를 예로 들어, 하나의 상향링크 슬롯은 7개의 SC-FDMA 심벌을 포함하고, 하나의 자원블록은 12개의 부반송파(subcarrier)를 포함하는 것으로 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element)라 하며, 하나의 자원 블록(resource block, RB)은 12×7개의 자원요소를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속된다.

도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어 영역(Control Region)과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역(Data Region)으로 나눌 수 있다.

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 RB 쌍(pair)으로 할당되고, RB 쌍에 속하는 RB들은 2 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.

도 7은 상향링크 HARQ 및 CQI 전송을 나타낸다.

도 7을 참조하면, 단말로부터 PDSCH 상의 상향링크 데이터(600)를 수신한 기지국은 일정 시간이 경과한 후에 상향링크 데이터(600)에 대한 ACK/NACK 신호(601)를 PHICH상으로 전송한다. 상향링크 데이터(600)를 수신한 기지국은 PHICH를 4 TTI이후에 전송할 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. ACK/NACK 신호(601)는 상기 상향링크 데이터가 성공적으로 복호(decoding)되면 ACK 신호가 되고, 상기 상향링크 데이터의 복호에 실패하면 NACK 신호가 된다. 단말은 ACK/NACK 신호(601)가 NACK 신호로 판별되면, 상향링크 데이터(600)에 대한 재전송 데이터(610)를 기지국으로 재전송한다. 재전송은 ACK 신호가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 이루어질 수 있다. 재전송 데이터(610)에 대한 ACK/NACK 신호(611)가 ACK 신호로 판별되면, 단말은 새로운 상향링크 데이터(620)를 기지국으로 전송할 수 있다.

상향링크/하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호의 전송 시점이나 자원 할당은 기지국이 시그널링(signalling)을 통해 동적으로 알려줄 수 있고, 또는 상향링크/하향링크 데이터의 전송 시점이나 자원 할당에 따라 미리 약속되어 있을 수 있다.

단말은 하향링크 채널 상태를 측정하여, 주기적 및/또는 비주기적으로 CQI를 기지국에 보고할 수 있다. 주기적 CQI 보고는 기지국으로 주어지는 주기 또는 미리 지정된 주기에 따라 기지국으로부터의 별도의 요청없이 CQI를 전송하는 것을 말하고, 비주기적 CQI 보고는 기지국으로부터의 요청에 대한 응답으로 CQI를 전송하는 것을 말한다. CQI는 PUCCH 또는 PUSCH 상으로 전송될 수 있지만, 데이터와 함께 다중화되는 경우 항상 PUSCH 상으로 전송된다. 단독으로 전송되는 CQI (680, 684)는 PUCCH 또는 PUSCH 상으로 전송될 수 있다. 상향링크 데이터와 함께 전송되는 CQI(682)는 PUSCH상으로만 전송될 수 있다. PUSCH 상으로 전송되는 CQI는 주기적 CQI 또는 비주적 CQI일 수 있다. 기지국은 CQI를 이용하여 하향링크 스케줄링에 사용할 수 있다.

이하에서, 상향링크 전송에서의 HARQ에 대해 기술하지만, 당업자라면 하향링크 전송에서의 HARQ에도 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

도 8은 상향링크 전송에서의 동적 스케줄링을 나타낸다.

도 8을 참조하면, 상향링크 전송을 위해 먼저 단말은 기지국으로 PUCCH상으로 SR(Scheduling Request)를 보낸다. SR은 단말이 상향링크 무선자원 할당을 기지국에 요청하는 것으로, 데이터 교환을 위한 사전 정보 교환의 일종이다. 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위해서는 먼저 SR을 통해 무선 자원 할당을 요청한다. 기지국은 SR에 대한 응답으로 상향링크 그랜트를 PDCCH상으로 단말에게 보낸다. 상향링크 그랜트는 상향링크 무선 자원의 할당을 포함한다. 단말은 할당된 상향링크 무선 자원을 통해 PUSCH상으로 상향링크 데이터를 전송한다.

도 9는 종래의 상향링크 데이터 전송을 위한 서브프레임을 나타낸 도면이다.

도 9는 3GPP E-UTRA 시스템과 같이 상향링크 및 하향링크 전송의 기본 단위가 서브프레임인 경우를 예시한다. 서브프레임은 기지국(BS)의 입장과 단말(UE)의 입장에서 구분하여 도시되어 있다.

종래의 기술에서는 기지국 혹은 중계국이 자신에게 속한 단말 혹은 중계국의 상향링크 전송을 스케줄링함에 있어서 그 전송 시점이 고정적이었다. 예를 들어 3GPP E-UTRA 시스템의 경우, 기지국이 n번째 서브프레임인 서브프레임 n(subframe n)(801)에 상향링크 자원 할당 정보가 포함된 스케줄링 메시지를PDCCH (physical downlink control channel)을 통하여 특정 단말에게 전송하면 해당 단말은 그로부터 4 서브프레임 뒤인 서브프레임 n+4(815)에 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통하여 기지국으로 상향링크 데이터를 전송한다.

PDCCH에는 PUSCH 전송을 위해 할당된 자원의 인덱스(index), 사용할 변조방식과 부호 기술 (modulation and coding scheme), 전송 전력 제어 명령(transmission power control command) 등의 정보를 포함한다. 하지만 해당 PUSCH 전송이 이루어지는 서브프레임에 대한 정보는 PDCCH에 포함되지 않는데, 이는 PUSCH의 전송 시점과 PDCCH의 전송 시점 간의 시간 간격이 고정되어 있기 때문이다.

즉 도 9를 참조하면 종래의 기술에서는 PUSCH 전송 시점은 유동적으로 변화되지 못한다. 특히 이런 문제점은 이후 설명할 중계국이 도입된 환경에서 크게 나타난다. 일반적으로 중계국은 자기 간섭(self-interference) 현상 때문에 특정 시점, 특정 주파수 대역에서 송신과 수신을 동시에 수행하는 것이 불가능하거나 비용 면에서 비효율적인 경우가 많다. 예를 들어 특정 무선 중계국이 특정 서브프레임에 하향링크 신호를 전송하고 있다면 해당 중계국은 기지국이 전송하는 하향링크 신호를 수신할 수가 없게 된다.

이상에서 설명한 이유로 무선 중계국이 기지국 및 자신에게 연결된 단말과 원활하게 통신을 하기 위해서, 중계국은 상향링크 혹은 하향링크 주파수 대역에서 송신과 수신 동작을 번갈아 가며 수행해야 한다. 즉 중계국은 기지국으로부터의 하향링크 전송 및 단말로의 하향링크 전송, 단말로부터의 상향링크 전송을 동시에 할 수 없다. 따라서 중계국은 특정 시점 (즉, 특정 서브프레임)에서 상향링크 또는 하향링크 대역에서 송신이나 수신을 중단하게 된다.

예를 들어 중계국이 서브프레임 n(801)에 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하기 위하여 중계국에서 단말로의 하향링크 대역에서의 전송을 일시적으로 중단하였다면, 중계국의 하향 링크 전송 관점에서 서브프레임 n이 공백(blank)이 되었다고 부를 수 있다. 이 경우에는 서브프레임 n+4(815)의 상향링크 전송을 스케줄링하기 위한 스케줄링 메시지(PDCCH에 있는)를 전달할 수가 없게 된다. 따라서 이러한 경우 자원 활용의 효율성이 떨어지게 된다.

상기 공백 서브프레임의 단점을 보완하기 위해서 서브프레임 중 일부만이 특정 신호의 전송을 위해 할당되고 나머지 부분에 상응하는 시간에는 전송을 중단하는 부분적 공백(partial blank)을 도입할 수도 있다. 즉 중계국은 도 4의 제어 영역에서는 단말로 신호를 전송하되 데이터 영역을 공백으로 두고 기지국이 전송하는 신호를 수신하도록 동작한다. 이 방식은 한 서브프레임 전체를 공백으로 두는 경우에 비하여 제어 신호를 전송할 수 있다는 장점이 있지만 기지국으로부터 제어 신호를 수신할 수가 없어 별도의 방식으로 제어 신호를 전달해야 한다는 단점이 있다.

중계국이 기지국의 신호를 수신하기 위해서는 해당 서브프레임을 공백 서브프레임으로 지정하거나 부분적 공백 서브프레임으로 지정한다. 부분적 공백 서브프레임으로 지정하는 일 실시예로써, 중계국은 해당 서브프레임을 3GPP E-UTRA 시스템의 MBSFN (MBMS single frequency network) 서브프레임으로 설정할 수 있다.

도 10은 중계국이 도입된 무선통신 시스템에서 종래 기술에 따른 중계국의 상향링크 데이터 중계 시 서브프레임을 나타낸 도면이다.

여기서 서브프레임은 기지국의 하향링크 전송을 위한 서브프레임과, 중계국에서 단말로의 하향링크 전송을 위한 서브프레임, 그리고 중계국에서 기지국으로의 상향링크 전송을 위한 서브프레임으로 구분되어 차례로 도시되어 있다.

중계국은 기지국으로의 상향링크 데이터 전송을 중계하기 위해서, 기지국으로부터 스케줄링 메시지를 수신한다. 따라서, 종래 기술에 따라 상향링크 데이터 전송 시점이 고정적으로 정해진다면 중계국은 상향링크 데이터 전송 시점으로부터 항상 4 서브프레임 전에 기지국의 스케줄링 메시지를 수신해야 한다. 중계국이 기지국으로부터 스케줄링 메시지에 상응하는 하향링크 신호를 수신하는 서브프레임에서 중계국과 단말 간의 데이터 전송은 일시적으로 중단된다.

예를 들어, 상향링크 데이터의 양이 많아서 두 서브프레임(예컨대 서브프레임 n+4(925) 및 서브프레임 n+5(926))에 걸쳐 중계국에서 기지국으로 상향링크 전송이 수행되어야 하는 경우를 가정한다.

이 경우 종래 기술에 따른 방식에서는 중계국에서 단말로의 하향링크 전송은 서브프레임 n(911) 및 서브프레임 n+1(912)에서 일시적으로 중단된다. 따라서 서브프레임 n(911) 및 서브프레임 n+1(912)는 도 9에서 ‘blank’로 표시되어 있다. 이는 중계국이 서브프레임 n(901) 및 서브프레임 n+1(902)에 기지국으로부터 스케줄링 메시지를 수신하기 때문이다. 만일 부분적 공백 기법이 사용된다면 기지국이 중계국에게 전달하는 스케줄링 메시지는 서브프레임 n과 n+1의 데이터 영역에 포함되어 기지국이 중계국에게 전달하는 데이터와 함께 전송된다.

그런데 상향링크 데이터의 양에 비하여 만일 기지국이 중계국에게 전달할 데이터의 용량이 많지 않다면, 중계국은 필요 이상으로 많은 서브프레임 동안 단말로의 하향링크 전송을 중단하여야 하며, 이는 곧 무선 자원이 비효율적으로 활용됨을 의미한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도이다.

중계국이 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법은 다양한 사례에 적용될 수 있다. 일례로 중계국의 상향링크 데이터의 전송이나 기지국이 중계국에게 전송한 하향 링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 전송을 위한 스케줄링 위해서 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법이 사용될 수 있다.

기지국은 중계국 또는 단말에게 상향링크 스케줄링 메시지를 전달함에 있어서, 해당 상향링크 데이터 전송이 이루어지는 시점과 해당 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK이 전송될 시점 및/또는 사용할 주파수 자원 및 시간 자원에 대한 정보도 함께 전송할 수 있다. 상향링크 데이터 또는 ACK/NACK이 전송될 시점에 대한 정보는 해당 데이터나 신호가 전송될 서브프레임이 어느 서브프레임인지를 나타내는 정보일 수 있다.

즉 기지국은 상향링크 데이터의 전송에 대한 스케줄링 메시지와 ACK/NACK에 대한 스케줄링 메시지를 함께 전송할 수 있다. 그러면 이러한 스케줄링 메시지를 수신한 중계국은, 그 스케줄링 메시지에 따라 자신이 기지국으로 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK을 언제 기지국으로부터 송신할 것인지도 알 수 있게 된다.

그리고 특정 서브프레임에 공백 혹은 부분적 공백이 발생한 경우, 스케줄링 메시지나 이에 따른 데이터 전송이 제 때에 이루어지지 않는 경우 등에도 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법이 사용되어 무선자원 사용의 효율성을 증대시킬 수 있다.

우선, 중계국 혹은 단말은 스케줄링 메시지를 수신한다(S1010). 스케줄링 메시지는 중계국 또는 기지국으로부터 수신할 수 있으나, 본 실시예에서 단말은 중계국으로부터, 중계국은 기지국으로부터 스케줄링 메시지를 수신한다고 가정한다.

본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 중계국으로 전송되는 스케줄링 메시지에는 새로운 필드가 추가될 수 있다. 새로운 필드에는 해당 스케줄링 메시지에 따라 데이터가 전송될 시점에 대한 정보가 포함된다. 데이터가 전송될 시점에 관한 정보를 포함하는 새로운 필드(field)를 스케줄링 필드라고 지칭하고, 데이터가 전송될 시점에 관한 정보를 스케줄링 정보라고 지칭하도록 한다. 여기서, 스케줄링 메시지에 따라 전송 시점이 스케줄링되는 데이터는 단말이 중계국으로 전송하는 상향링크 데이터나 ACK/NACK 혹은 중계국이 기지국에게 전송하는 상향 링크 데이터나 ACK/NACK일 수 있다.

중계국은 스케줄링 정보에 따라 단말로부터 상향링크 데이터를 수신할 시점에, 기지국으로의 상향링크 전송을 중단한다. 이하에서는 스케줄링 정보에 나타난 바에 따라 중계국이 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하게 되는 시점을 편의상 ‘전송 시점’이라고 줄여서 지칭할 수 있다.

스케줄링 정보에 따라 스케줄링되는 데이터나 신호는 여러 개일 수 있고, 이에 따라 스케줄링 정보에 포함된 전송 시점에 관한 정보 역시 복수일 수 있다.

스케줄링 정보는 서브프레임을 특정함으로써 전송 시점을 나타낼 수 있다. 단말 혹은 중계국은 스케줄링 필드에 포함된 스케줄링 정보에 따라, 지정된 전송 시점에 상향링크 데이터를 전송하게 된다(S1020). 이미 언급한대로 스케줄링 정보에 따른 전송 시점에 전송되는 것은 상향링크 데이터일 수 있으나 그 밖에도 ACK/NACK 역시 스케줄링 정보에 따라 전송될 수 있다.

여기서 스케줄링 필드의 필드값이 스케줄링 정보를 나타내는 값일 수 있다. 필드값에 의해 지정된 서브프레임에 단말 혹은 중계국의 상향링크 전송이 수행된다. 또는 필드값에 따라 스케줄링 메시지와 상향링크 데이터의 전송 시점간의 시간 간격이 좁혀지거나 늘어난다. 이 경우, 상향링크 데이터의 전송 시점이 종래의 고정적인 시점에서 필드값에 따라 앞당겨지거나 늦추어지게 된다. 즉, 스케줄링 메시지의 전송 시점과 이에 따른 데이터 전송 시점 간의 미리 정해진(predetermined) 시간 간격이 필드값에 의해 조정된다.

이로써 스케줄링 메시지의 전송 시점과 데이터 전송 시점 간의 시간 간격이 유동적으로 조정될 수 있다. 단말의 상향링크 데이터를 수신한 중계국은 이후 상향링크 데이터를 기지국으로 중계 전송한다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법이 적용된 경우의 무선 프레임을 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 기지국에서 중계국으로의 하향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 중계국에서 단말로의 하향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 그리고 중계국에서 기지국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임이 차례로 도시되어 있다.

이 경우 본 발명을 적용한다면 중계국은 하향링크 전송을 하나의 서브프레임 동안만 중단시킴으로써 여러 개의 상향링크 스케줄링 메시지를 전달하는 결과를 가져올 수 있어 자원이 보다 효율적으로 활용될 수 있다.

예컨대 서브프레임 n(1101)에서 서브프레임 n+4(1125)에 대한 스케줄링 메시지뿐만 아니라 서브프레임 n+5(1126)에 대한 스케줄링 메시지도 전달할 수 있다면 하향링크 전송을 위한 서브프레임 n(1111)에서만 중계국에서 단말로의 전송을 중단함으로써 중계국은 기지국으로부터 필요한 만큼의 상향링크 스케줄링 정보를 얻을 수 있다. 만일 본 발명의 일 실시예에서 부분적 공백 기법이 사용된다면 기지국이 중계국에게 전달하는 스케줄링 메시지는 서브프레임 n(1101)의 데이터 영역에 포함되어 기지국이 중계국에게 전달하는 데이터와 함께 전송될 수 있다.

한편, 중계국이 포함되는 무선통신 시스템에서 본 발명의 실시예에 따라 상향링크 데이터의 전송 시점을 유동적으로 조절하기 위한 별도의 필드가 하향링크로 전송되는 상향링크 스케줄링 메시지에 마련될 수 있다. 이러한 필드를 스케줄링 필드라 지칭하기로 한다.

스케줄링 필드는 전송된 상향링크 스케줄링 메시지에 상응하는 상향링크 데이터의 전송이 어느 시점에 이루어지는지, 예컨대 어느 서브프레임에서 이루어지는지를 나타낼 수 있는 정보인 스케줄링 정보를 포함한다. 즉 스케줄링 필드는 스케줄링 메시지의 전송 이후에 데이터가 전송될 시점에 관한 정보인 스케줄링 정보를 나타내는 필드로서, 기존의 필드를 이용하거나, 스케줄링 메시지에 추가적으로 포함될 수 있다.

즉 위에서 설명한 경우에, n+4(1125)의 상향링크 데이터의 전송을 위한 스케줄링을 위한 스케줄링 정보와 서브프레임 n+5(1126)의 상향링크 데이터의 전송을 스케줄링 정보는 모두 스케줄링 필드에 포함될 수 있다.

스케줄링 필드에 포함되는 스케줄링 정보는 스케줄링 메시지 수신 시점과 상향링크 전송 시점 사이의 오프셋(offset) 값일 수 있다. 예를 들어 해당 스케줄링 필드의 필드값이 3을 나타내는 경우, n번째 서브프레임인 서브프레임 n에 수신한 스케줄링 메시지에 대응하는 상향링크 데이터의 전송 시점은 3 서브프레임 뒤인 서브프레임 n+3이 되도록 정의될 수 있다.

상향링크 전송 시점에 대한 정보는 상술한 오프셋값 또는 기존의 고정적 전송 시점을 조정하는 조정값일 수 있다. 예를 들어 상향링크 데이터의 고정적 전송 시점이 스케줄링 메시지의 전송 시점으로부터 4 서브프레임 뒤일 때, 스케줄링 메시지가 전송된 n번째 서프프레임의 해당 필드값이 -1을 나타낸다면 조절된 전송 시점은 3 서브프레임 뒤인 subframe n+3이 되도록 정의할 수 있다. 여기서 n+3은 n+4+(-1)에 의해 도출된 값이고, 이 때 (-1)은 전술한 스케줄링 필드의 필드값이며, 고정적 전송 시점을 조정하기 위한 조정값의 역할을 한다.

이러한 새로운 필드는 기존의 상향 링크 스케줄링 메시지에 추가될 수 있으며, 또는 3GPP E-UTRA의 경우 PDCCH의 필드에 첨가될 수 있다. 혹은 상향링크 전송 시점을 나타내는 새로운 형태의 스케줄링 메시지가 정의될 수도 있다. 예컨대, PDSCH로 전송되는 영역에 새로운 상향 링크 스케줄링 메시지가 정의될 수 있다.

본 발명의 실시예는 기존의 고정적인 상향링크 전송 시점에 중계국이 자신과 연결된 단말의 송신을 반드시 수신해야 하는 경우 중계국의 전송이 단말의 전송과 충돌되는 것을 막기 위한 방안으로도 사용될 수 있다.

예를 들어 도 12의 경우에, 중계국이 서브프레임 n+4(1125)에 단말의 송신 신호를 반드시 수신해야 하는 반면 서브프레임 n+5(1126)에서는 단말과 통신하지 않는다면 기지국은 중계국의 상향링크 전송 시점을 유동적으로 조절하여 서브프레임 n(1101)에 전송하는 스케줄링 메시지에서 해당 중계국이 서브프레임 n+5(1126)에 기지국으로 상향링크 전송을 수행하도록 동작시킬 수 있다.

기지국과 중계국 사이의 상향 링크 전송 시점을 유동적으로 조절함에 있어서, 중계국 및 해당 중계국과 연결된 단말과의 통신이 방해 받지 않도록 하는 것이 중요하다. 3GPP LTE 시스템에서 단말은 기지국 혹은 중계국에게 상향링크 데이터를 전송함에 있어서 동기식 HARQ 프로세스(synchronous HARQ process)를 사용할 수 있다.

즉 단말은 한 서브프레임에 상향링크 전송을 수행하고, 에러(error)가 나는 경우 일정한 시간 간격 뒤에 재전송을 시도한다. 중계국은 자신이 현재 단말과의 통신에 사용 중인 HARQ 프로세스(HARQ process)의 종류를 기지국에게 알리는 메시지를 전송할 수 있다.

또는 기지국은 중계국에게 해당 중계국이 단말과의 통신을 위해 사용할 수 있는 HARQ 프로세스의 집합을 지정하고 중계국은 지정된 HARQ 프로세스 전부 혹은 일부만을 사용하여 단말과 통신을 수행할 수도 있다. 설명한 HARQ 프로세스 이외에도 중계국이 단말에게 주기적으로 일정한 상향링크 자원을 할당하는 semi-persistent 스케줄링에 대한 정보가 교환될 수 있다.

즉, 중계국은 자신이 현재 단말에게 할당한 스케줄링 자원을 기지국에게 알릴 수 있으며, 혹은 기지국이 중계국에게 사용할 수 있는 스케줄링 자원을 지정할 수도 있다. 이를 통하여 기지국은 중계국이 어느 서브프레임에 단말과의 통신을 수행하지 않는지를 알 수 있다. 따라서 기지국은 중계국이 단말과의 통신에 사용하지 않는 서브프레임에 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하도록 중계국의 상향링크 전송을 스케줄링 할 수 있다.

도 13은 중계국의 하향링크 전송이 부분적으로 공백이 되는 경우를 나타낸 도면이다. 도 13 및 이후의 도 14를 참조하여 단말이 중계국에게 상향 링크 데이터를 전송하는 시점도 유동적으로 변화할 수 있음을 설명하도록 한다.

도 13을 참조하면, 중계국에서 단말로의 하향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 중계국에서 기지국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 그리고 단말에서 중계국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임이 차례로 도시되어 있다.

중계국이 특정 서브프레임에 기지국의 하향링크 전송에 따른 데이터나 신호를 수신하기 위하여 기지국의 하향링크 전송 시마다 그 서브프레임의 해당 중계국의 하향링크 전송을 공백으로 해야 한다면 자원의 낭비가 발생할 수 있음은 이미 설명한 바와 같다.

즉, 중계국에서 단말로의 하향링크 데이터 전송이 서브프레임 n(1201)에 부분적으로 공백이 되었다고 가정한다. 이 때 중계국은 서브프레임 n(1201)의 일부분(빗금친 부분)을 단말에 각종 제어 정보(control information)를 전송하기 위해 할당하는데, 제어 정보의 대부분을 여러 상향링크 및/또는 하향링크 전송의 스케줄링 메시지가 차지한다.

이와 같이, 서브프레임 중 일부만이 특정 신호의 전송을 위해 할당되고 나머지 부분에 상응하는 시간에는 전송이 중단되는 경우를 서브프레임이 부분적 공백이 되었다고 지칭할 수 있다. 즉 중계국에서 단말로의 하향링크 전송을 위한 서브프레임 n(1201)은 빗금친 부분만이 제어 정보 전송을 위해 할당되고 나머지 부분은 비어 있는 상태이므로 부분적 공백(partial blank)이 되었다고 할 수 있다. 중계국은 서브프레임 n(1201)의 비어 있는 부분을 통하여 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신한다.

그런데, 중계국은 서브프레임 n(1201)에서 단말로의 하향링크 데이터를 전송하지 않으므로 (예를 들어 LTE 시스템의 경우) 서브프레임 n(1201)에 하향링크 스케줄링 메시지는 존재하지 않는다. 만일 중계국이 해당 서브프레임에 기지국으로부터 수신한 데이터나 신호에 대한 ACK을 4 서브프레임 후에 기지국으로 전송한다면, 서브프레임 n+4(1225)에 단말은 중계국으로 상향링크 데이터를 전송할 수 없다. 따라서 도 12에서 단말에서 중계국으로의 전송을 위한 서브프레임 n+4(1225)는 ‘blank’로 표시되어 있다. 그 결과로 서브프레임 n에서는 서브프레임 n+4(1225)를 위한 상향링크 스케줄링 메시지의 전송 역시 수행되지 않는다.

따라서 기존의 고정적인 방식에 따라 상향 링크 데이터의 전송 시점이 결정되면, 중계국에서 부분적 공백을 만들었을 때, 해당 서브프레임의 제어 정보 전송 영역에 아무런 제어 신호가 전송되지 않아서 무선 자원의 낭비가 초래된다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법이 적용된 경우의 무선 프레임을 나타낸 도면이다.

도 14를 참조하면, 중계국에서 단말로의 하향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 중계국에서 기지국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 그리고 단말에서 중계국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임이 차례로 도시되어 있다.

서브프레임 n(1301)에서 중계국이 전송하는 상향링크 스케줄링 메시지에 상응하는 데이터를 서브프레임 n+4(1315) 이외의 서브프레임에서 전송할 수 있다면 앞에서 언급한 자원의 낭비를 막을 수 있다. 예를 들어 도 13에서와 같이 스케줄링 메시지를 포함하는 제어 정보를 전송하기 위해 부분적 공백(partial blank)이 된 서브프레임 n(1301)에서 서브프레임 n+4(1315)는 물론 서브프레임 n+5(1326)에서의 데이터 전송에 대한 상향링크 스케줄링 메시지를 전달할 수 있다면 서브프레임 n(1301)의 자원 활용도를 높일 수 있다.

이 때 서브프레임 n+1(1302)에서 전송할 스케줄링 메시지가 줄어드는 경우가 생길 수 있지만 서브프레임 n+1(1302)이 부분적 공백이 되지 않는 일반적인 서브프레임이라면 제어 신호에 할당되는 자원의 양을 조절할 수가 있기 때문에 줄어든 스케줄링 메시지에 따라 적응적으로 대처가 가능하다. 즉 전송할 스케줄링 메시지가 줄어든 만큼 데이터의 양을 늘리는 등의 유동적인 대처가 가능하다.

즉 도 13에 도시된 바를 참조하면, 중계국은 서브프레임 n(1301)에 중계국은 단말로 제어 정보를 전송하는데, 제어 정보에는 서브프레임 n+5(1326)를 위한 스케줄링 메시지가 포함되어 있다. 서브프레임 n(1301)에서 제어 정보나 스케줄링 메시지를 전부 전송하지 못하였다면 서브프레임 n+1(1302)에서 더 전송할 수 있다.

이에 따라 서브프레임 n+4(1315)에는 중계국이 기지국으로 데이터를 전송하고 서브프레임 n+5(1326)에 단말은 중계국으로 스케줄링 메시지의 내용에 따라 상향링크 데이터를 전송한다.

이 때, 서브프레임 n+4(1315)에서, 단말로부터 중계국으로의 상향링크 데이터 전송은 일시 중단된다. 그리고 서브프레임 n(1301)에 중계국이 전송한 스케줄링 메시지에 따라, 중계국은 서브프레임 n+5(1326)에 단말로부터 상향링크 데이터를 수신한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예로서 기지국에서 중계국으로의 하향링크 전송이 공백이 되는 경우의 무선프레임을 나타낸 도면이다. 도 15를 참조하면, 중계국에서 단말로의 하향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 중계국에서 기지국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 그리고 단말에서 중계국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임이 차례로 도시되어 있다.

서브프레임 n(1401)에 중계국은 기지국으로부터의 신호를 수신하기 위해 단말로의 하향링크 전송을 일시 중단하였다. 그리고 중계국은 기지국의 전송을 기다렸으나 기지국으로부터 중계국으로 아무런 데이터나 스케줄링 메시지 등의 신호가 전송되지 않은 상태이다.

이 때 기존의 고정적인 상향링크 전송 시점이 적용된다면 그로부터 4 서브프레임 후에, 중계국은 기지국으로 ACK/NACK이나 데이터를 전송할 필요가 없고, 단말에서 중계국으로의 상향링크 전송이 가능하다.

그러나 서브프레임 n에 단말은 상향링크 스케줄링 메시지를 수신하지 못하였으므로, 서브프레임 n+4(1425)에 단말에서 중계국으로의 상향링크 데이터 전송은 수행되지 않는다.

이러한 상황은 다른 예에서도 설명될 수 있다. 예를 들어 중계국이 서브프레임 n(1401)에서 단말로의 하향링크 전송을 일시적으로 중단하고 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신하지만 기존과는 다른 형태의 ACK 정책(ACK policy)를 적용하여 수신에 대한 ACK을 서브프레임 n+4(1415)에 전송하지 않는 경우가 일례가 될 수 있다. 다른 형태의 ACK 정책에는 예컨대 나중에 기지국이 그 전에 전송한 여러 데이터에 대한 ACK request를 전송하고 중계국에 이에 대한 응답(response)을 전송하는 블록 ACK 정책(block ACK policy) 등이 있을 수 있다.

이 밖에, 하향링크와 상향링크의 트래픽 양이 많이 다른 경우 이런 상황이 발생할 수 있다. 예를 들어 기지국이 중계국으로 하향링크 트래픽을 전송하는 데는 두 서브프레임이 필요하지만 중계국이 기지국으로 상향링크 트래픽을 전송하는 데는 한 서브프레임만으로 충분한 경우, 두 하향링크 서브프레임이 공백이 되지만 상향링크는 한 서브프레임만이 공백이 되고 나머지 하나의 공백인 서브프레임에 대응하는 서브프레임은 유동적 상향링크 전송 시점을 지정하는 방식을 활용하여 앞의 경우와 같이 중계국에 연결된 단말들의 송신 신호를 수신하는데 사용될 수 있다.

만일 중계국이 서브프레임 n+4(1425)에 단말로부터의 상향링크 데이터를 수신하기 위한 스케줄링 메시지를 서브프레임 n이 아닌 다른 시점에 전송할 수 있다면 중계국은 서브프레임 n+4(1425)에서도 단말의 상향링크 데이터를 수신할 수 있어, 무선 자원의 활용도를 더욱 높일 수 있게 된다. 도 16를 참조하여 이하에서 이러한 방안을 설명하도록 한다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케줄링 방법이 적용된 경우의 무선 프레임을 나타낸 도면이다.

도 16을 참조하면, 중계국에서 단말로의 하향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 중계국에서 기지국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임, 그리고 단말에서 중계국으로의 상향링크 전송을 나타내는 서브프레임이 차례로 도시되어 있다.

여기서 서브프레임 n(1501)에 중계국은 이후 서브프레임 n+4(1515)에서 기지국으로 상향링크 신호를 전송할 필요가 없다는 판단을 하는 경우를 가정한다.

즉 서브프레임 n(1501)에서 중계국에서 단말로의 하향링크 전송은 없는 상태이고, 스케줄링 메시지 역시 전송되지 않은 상태이다. 이에 따라 서브프레임 n+4(1515)에 중계국에서 기지국으로의 상향링크 데이터의 전송은 이루어지지 않는다.

따라서 이 때 단말과 중계국의 입장에서는, 서브프레임 n+4(1525)에서 단말로부터의 중계국으로의 상향링크 전송은 불가능하지 않으며, 단말의 상향링크 전송이 중단될 필요가 없다.

그런데 종래 기술에서 따르면, 서브프레임 n+4(1525)에 단말이 전송하는 상향링크 데이터를 중계국이 수신하기 위하여서는 서브프레임 n(1501)에 단말은 스케줄링 메시지를 수신하였어야 한다. 이 경우, 전술한 바와 같이 서브프레임 n(1501)에 중계국에서 단말로의 하향링크 전송이 중단된 상태였으므로 이는 불가능하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 서브프레임 n+1(1502)에 단말이 중계국으로부터 제어 정보를 수신할 수 있다. 여기서의 제어 정보는 서브프레임 n+4(1525)의 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 스케줄링 메시지를 의미한다. 여기서 단말이 중계국으로부터 스케줄링 메시지를 수신하는 시점은 반드시 서브프레임 n+1(1502)으로 제한될 필요가 없고, 이는 일 예에 불과함은 물론이다.

단말이 서브프레임 n+1(1502)에 중계국으로부터 수신하는 스케줄링 메시지는 앞서 설명한대로 중계국이 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 것에 대한 스케줄링 메시지이다. 즉, 중계국이 서브프레임 n+1(1502)에 기지국으로부터 수신하는 스케줄링 메시지는 서브프레임 n+1(1502)로부터 3 서브프레임 뒤인 서브프레임 n+4(1525)에 단말이 중계국으로 상향링크 데이터를 전송하는 것에 대한 스케줄링 메시지이다.

서브프레임 n+1(1502)의 스케줄링 메시지에 상응하여 중계국은 서브프레임 n+4(1525)에 단말로부터 상향링크 데이터를 수신할 수 있다.

상술한 모든 방법은 상기 방법을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서 또는 도 3에 도시된 단말의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 도면.

도 2는 중계국을 이용한 무선통신 시스템을 나타낸 도면.

도 3은 무선 프레임의 구조를 나타낸 도면.

도 4는 하향링크 서브프레임의 구조의 일 예를 나타낸 도면.

도 5는 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도.

도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면.

도 7은 상향링크 HARQ 및 CQI 전송을 나타낸 도면.

도 8은 상향링크 전송에서의 동적 스케줄링을 나타낸 도면.

도 9는 종래의 상향링크 데이터 전송을 위한 서브프레임을 나타낸 도면.

도 10은 중계국이 도입된 무선통신 시스템에서 종래 기술에 따른 중계국의 상향링크 데이터 중계 시 서브프레임을 나타낸 도면.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법이 적용된 경우의 무선프레임을 나타낸 도면.

도 13은 중계국의 하향링크 전송이 일시적으로 중단되는 경우를 나타낸 도면.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스케줄링 방법을 적용된 경우의 무선프레임을 나타낸 도면.

도 15는 기지국에서 중계국으로의 하향링크 전송이 일시적으로 수행되지 않 은 경우의 무선프레임을 나타낸 도면.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스케줄링 방법이 적용된 경우의 무선프레임을 나타낸 도면.

Claims

복수의 하향링크 서브프레임과 복수의 상향링크 서브프레임으로 구성되는 무선 프레임에 기반한 무선통신 시스템에서 중계국의 데이터 중계 방법에 있어서,

상향링크 데이터의 전송을 위한 스케줄링 정보가 포함된 스케줄링 메시지를 단말로 전송하는 단계;

상기 스케줄링 정보에 따른 전송 시점에 상기 단말로부터 상기 상향링크 데이터를 수신하는 단계; 및

상기 상향링크 데이터를 기지국으로 중계하는 단계를 포함하는 데이터 중계 방법.
제1항에 있어서,

상기 스케줄링 메시지에는 두 개 이상의 상기 스케줄링 정보가 포함되며, 상기 스케줄링 정보에 상응하는 상기 상향링크 데이터 및 상기 상향링크 데이터의 상기 전송 시점은 각각 상이한 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제1항에 있어서,

상기 스케줄링 메시지는 상기 스케줄링 정보를 나타내는 스케줄링 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제3항에 있어서,

상기 스케줄링 필드의 필드값은 상기 스케줄링 정보를 나타내며, 상기 상향링크 데이터를 전송하는 시점의 서브프레임을 지정하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제3항에 있어서,

상기 스케줄링 필드의 필드값은 상기 스케줄링 정보를 나타내며, 상기 스케줄링 메시지를 수신하는 시점과 상기 상향링크 데이터를 전송하는 시점 사이의 시간 간격을 감소시키거나 증가시키는 조정값인 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제1항에 있어서,

상기 스케줄링 정보는 상기 상향링크 데이터의 전송에 대한 ACK/NACK이 전송될 시점, 상기 상향링크 데이터의 전송을 위한 주파수 자원 또는 시간 자원에 관한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제1항에 있어서,

상기 스케줄링 메시지는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 전송되는 영역에 존재하는 상향링크 스케줄링 메시지인 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
복수의 하향링크 서브프레임과 복수의 상향링크 서브프레임으로 구성되는 무선 프레임에 기반한 무선통신 시스템에서 중계국의 데이터 중계 방법에 있어서,

중계국이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송할 전송 시점에 관한 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;

상기 스케줄링 정보에 따라 지정된 상기 전송 시점에 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 데이터 중계 방법.
제8항에 있어서,

상기 스케줄링 정보는 상기 중계국이 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송할 서브프레임을 특정하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제8항에 있어서,

상기 스케줄링 정보는 스케줄링 메시지에 포함되어 상기 기지국에서 상기 중계국으로 전송되며, 상기 스케줄링 메시지는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 전송되는 영역에 존재하는 상향링크 스케줄링 메시지인 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제9항에 있어서,

상기 스케줄링 메시지는 스케줄링 필드를 포함하며, 상기 스케줄링 필드의 필드값이 상기 스케줄링 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제11항에 있어서,

상기 필드값은 상기 중계국이 상기 상향링크 데이터를 전송할 서브프레임을 지정하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제11항에 있어서,

상기 필드값은 상기 상향링크 데이터의 전송에 따른 상기 기지국의 ACK/NACK의 전송 시점을 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제9항에 있어서,

상기 스케줄링 메시지에는 두 개 이상의 상기 스케줄링 정보가 포함되며, 두 개 이상의 상기 스케줄링 정보에 상응하는 상기 상향링크 데이터 및 상기 상향링크 데이터의 상기 전송 시점은 각각 상이한 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
복수의 하향링크 서브프레임과 복수의 상향링크 서브프레임으로 구성되는 무선 프레임에 기반한 무선통신 시스템에서 중계기를 통한 단말의 데이터 전송 방법에 있어서,

상향링크 데이터의 전송을 위한 스케줄링 정보가 포함된 스케줄링 메시지를 수신하는 단계; 및

상기 스케줄링 정보에 따른 전송 시점에 상기 상향링크 데이터를 중계국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 중계국으로 전송된 상향링크 데이터는 기지국으로 중계되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제15항에 있어서,

상기 스케줄링 정보는 상기 상향링크 데이터의 전송 시점 및 상기 상향링크 데이터의 전송에 상응하는 ACK/NACK의 전송 시점을 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제15항에 있어서,

상기 스케줄링 메시지는 상기 스케줄링 정보를 나타내는 스케줄링 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
제17항에 있어서,

상기 스케줄링 필드의 필드값으로 나타난 서브프레임에 상기 상향링크 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제18항에 있어서,

상기 스케줄링 필드의 상기 필드값은 상기 상향링크 데이터를 전송할 서브프레임을 지정하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.