KR20110121673A

KR20110121673A - 중계기와 기지국 간의 데이터 송수신 방법

Info

Publication number: KR20110121673A
Application number: KR1020117014854A
Authority: KR
Inventors: 서한별; 김기준; 김학성
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2011-11-08
Also published as: CN102318227B; EP2400673A2; CN105281876B; CN105281876A; US8879469B2; US20110299452A1; US9473232B2; KR101729562B1; WO2010095857A3; JP5567601B2; EP2400673A4; US20150009890A1; JP2012518360A; WO2010095857A2; CN102318227A; EP2400673B1

Abstract

본 발명은 중계기에서 데이터 송수신 방법을 제공한다. 상기 데이터 송수신 방법은 상기 중계기가 기지국으로부터 하향 링크의 n번째 서브프레임 상에서 데이터를 수신하는 단계와; 상기 데이터의 수신 후, 전송할 데이터가 있을 경우 상기 데이터를 전송할 상향 링크의 서브프레임의 위치를 결정하는 단계와; 상기 결정되는 서브프레임은 n+k번째 서브프레임이고, 상기 k는 상기 n의 값과 미리 설정된 HARQ에 대한 정보에 기초하여 결정되고, 상기 상향 링크의 n+k번째 서브프레임 상에서 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

중계기와 기지국 간의 데이터 송수신 방법{METHOD FOR TRANSCEIVING DATA BETWEEN RELAY AND BASE STATION}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중계기와 기지국 간의 데이터 송수신 방법에 관한 것이다.

무선통신 시스템은 크게 FDD(Frequency Division Duplex) 방식과 TDD(Time Division Duplex) 방식으로 나눌 수 있다

FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다.

TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국(Base Station, BS)에 의한 하향링크 전송과 단말(Mobile Station, MS)에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.

무선통신 시스템은 그 주위의 소정 영역인 셀(cell)에 서비스를 제공하는 기지국(Base Station, BS)을 포함한다. 통상적으로 단말(Terminal) 또는 이동국(Mobile Station, MS)은 BS의 서비스 커버리지(Service Coverage) 내에 있을 때 그 BS와 통신할 수 있다. 그러나 빌딩 등과 같은 장애물이 존재하거나 또는 셀 경계 영역에 위치할 경우에는, MS는 BS와의 통신이 불가능하거나 또는 통신 품질이 좋지 않을 수 있다.

BS의 서비스 커버리지를 확장시키기 위하여 여러 가지 방법이 제시되었다.

그 중의 한 가지 방법은 무선통신 시스템에 중계국(Relay Station, RS)을 도입하는 것이다. RS는 BS와 MS 사이(또는 두 MS 사이, 또는 MS/BS와 다른 RS 사이)의 통신에서 중계자로서 동작한다. 즉, RS는 단일의 직접 링크가 아닌 두 홉 또는 다중 홉 링크(two-hop or multi-hop links)를 통하여 멀리 떨어져 있는 BS와 MS 사이에서 데이터가 전달되도록 한다. 이러한 RS는 BS의 서비스 커버리지를 확장시킬 수 있으며 셀 경계 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, RS는 셀 쓰루풋(cell throughput)도 향상시킬 수가 있다.

RS는 초기에 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX)(예컨대, IEEE 802.16j/m) 등과 같은 시간 분할 이중(Time Division Duplex, TDD) 무선통신 시스템에서 발전되었다.

최근, 주파수 분할 이중(Frequency Division Duplex, FDD) 무선통신 시스템에서도 시스템의 성능을 향상시키기 위하여, 중계기의 도입을 연구하기 시작하고 있다. FDD 무선통신 시스템으로는 예컨대, FDD 기반 3GPP(Generation Project Partnership) LTE(Long Term Evolution) 시스템 또는 FDD를 지원하는 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX) 시스템 등이 있을 수 있다.

도 1은 중계기를 이용한 무선통신 시스템을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 무선통신 시스템은 적어도 하나 이상의 기지국(Base Station, BS)(21, 22, 23: '20'이라 함)을 포함한다.

각 기지국(21, 22, 23)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(21a, 22a, 23a)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

기지국(21, 22, 23)은 일반적으로 단말(11, 12, 13: '10'이라 함)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), AN(Access Network) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)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.

상향링크 전송에서 단말(11)은 소스국(Source Station)으로 동작하며 목적국(Destination Station)에 해당하는 기지국(21)으로 데이터를 전송한다. 하향링크 전송에서 상기 기지국(21)은 소스국으로 동작하며, 목적국에 해당하는 단말(11)로 데이터를 전송한다.

도시된 바와 같이, 상기 무선 통신 시스템은 하나 이상의 중계기(31, 32, 33: '30'이라 함)를 포함할 수 있다.

상기 중계기(31, 32, 33)는 도시된 바와 같이, 셀의 외곽 지역이나 음영지역에 위치하여, 상기 기지국과 상기 단말 간의 데이터를 중계한다. 이때, 상기 기지국은 중계국과 단말 간의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.

도 2를 참조하면, 기지국은 중계기를 통해 단말과 통신한다.

도시된 바와 같이 중계기(Relay)(31)는 상기 상향링크 및 상기 하향 링크를 중계한다.

상향 링크의 전송에서, 소스국, 즉 상기 단말(11)은 상향 링크 데이터를 목적국, 즉 상기 기지국(21)과 상기 중계기(31)로 전송한다. 그러면, 상기 중계기(31)는 상기 단말(11)의 상향 링크 데이터를 상기 기지국(21)으로 중계한다.

하향 링크의 전송에서, 소스국, 즉 상기 기지국(21)은 하향 링크 데이터를 목적국에 해당하는 상기 단말(11)과 상기 중계기(31)로 전송한다. 그러면, 상기 중계기(31)는 소스국, 즉 상기 기지국(21)으로부터의 데이터를 목적국, 즉 상기 단말(11)로 중계한다.

이와 같은 중계기는 도시된 바와 같이 하나 또는 복수 개 존재할 수 있다. 즉, 상기 기지국과 상기 단말(12) 사이에는 중계기들(32, 33)이 존재할 수 있다.

중계국에서 사용하는 중계 방식으로 AF(amplify and forward) 및 DF(decode and forward) 등 어떠한 방식을 사용할 수 있다.

한편, 상기 기지국(21)와 상기 중계기(31)간에 전송하는 데이터를 백홀(backhaul) 데이터라고 한다. 상기 백홀 데이터는 상기 단말에 의한 데이터일수도 있고, 상기 기지국(21)이 상기 중계기(31) 간의 제어 데이터일 수 있다.

상기 백홀 데이터를 상기 단말이 수신하지 않도록 하기 위해서, 상기 백홀 데이터가 송신되는 서브프레임을 상기 단말이 청취하지 않도록 할 수 있다.

이와 같이 단말이 백홀 데이터를 청취하지 않도록 하기 위해서, 3GPP에서의 MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)(멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스)의 기능이 이용된다. 상기 MBMS는 하향 전용의 MBMS 베어러 서비스를 이용하여 복수의 단말에게 스트리밍(Streaming) 또는 후선(Background) 브로드캐스트 서비스 또는 멀티캐스트 서비스를 제공하는 것을 말한다. 이때, 상기 MBMS 서비스는 동일한 서비스를 복수의 셀들에게 제공하는 복수셀 서비스(Multi-cell Service)와, 하나의 셀에만 제공하는 단일 셀 서비스(Single Cell Service)로 구분할 수 있다. 이때, 단말이 상기 복수 셀 서비스를 수신할 경우, MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 방식으로 여러 셀로부터 전송되는 동일한 복수 셀 서비스 전송을 결합(combining)하여 수신할 수 있다.

한편, 그러나 MBSFN를 지원하지 않는 레거시(Legacy) 단말은 상기 MBSFN으로 할당된 서브프레임에서 기준 신호에 대한 측정을 수행하지 않는다.

이러한 점을 이용하여, 상기 중계기(30)와 상기 기지국(20)간에 백홀 데이터가 송수신되는 서브프레임을 MBSFN 서브프레임으로 설정하게 되면, 상기 단말은 상기 MBSFN으로 할당된 서브프레임에서 기준 신호에 대한 측정을 수행하지 않는다.

도 3은 HARQ의 동작을 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에서는 효율적인 데이터 전송을 위해 HARQ 동작을 수행하도록 하고 있으며, 그 자세한 HARQ 동작 과정은 다음과 같다.

1) 먼저, 기지국(20)은 데이터 채널 상에서 상기 중계기(30)로 제1 데이터를 전송한다.

2) 그러면, 상기 중계기(30)가 상기 제1 데이터를 수신하면 상기 제1 데이터의 복호화를 시도한다. 상기 중계기(30)는 상기 복호화 결과에 따라 HARQ 피드백을 상기 기지국(20)으로 전송한다. 즉, 상기 중계기(30)는 복호화에 성공하면 ACK 신호를, 실패하면 NACK 신호를 상기 기지국에 전송한다. 이때, 상기 ACK/NACK 신호는 상기 데이터의 수신 시점으로부터 일정 간격 뒤에 이루어진다.

3) 상기 기지국(20)은 ACK 신호를 수신하면 상기 중계기(30)로의 데이터 전송이 성공했음을 감지하고, 상기 ACK 신호를 시점으로부터 일정 간격 뒤에, 후속하는 제1 데이터를 전송한다. 그러나, 상기 기지국(20)이 NACK 신호를 수신하면 상기 중계기(30)로의 데이터 전송이 실패했음을 감지하고, 상기 NACK 신호를 수신한 지점으로부터 일정 간격 뒤에, 동일 제1 데이터를 동일한 형식 또는 새로운 형식으로 재전송한다.

4) 상기 중계기(30)은 상기 NACK 신호를 전송한 시점으로부터 상기 일정 간격 뒤에, 상기 제1 데이터의 수신을 시도한다.

5) 상기 중계기(30)는 재전송된 제1 데이터를 수신하면, 복호화를 시도하고, 복호화에 성공했을 경우 ACK 신호를 실패했을 경우 NACK 신호를 상기 제1 데이터의 수신 지점으로부터 일정 간격 뒤에 상기 기지국에 전송한다. 상기 중계기(30)는 데이터의 복호화에 성공할 때까지 NACK 신호를 보내고 재전송을 받는 과정을 반복한다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 중계기(30)에서 상기 기지국(20) 방향으로의 상향 링크의 데이터 전송에 대해서는 동기 HARQ(Synchronous HARQ)가 사용된다.

여기서, 동기 HARQ라 함은 각 데이터의 전송(transmission)간에 시간 간격이 동일한 경우를 의미한다.

즉, 상기 중계기(30)가 어떤 전송을 수행한 후, 상기 전송에 대해서 재전송을 수행해야 하는 경우, 상기 재전송은 이전 전송의 일정 시간 후 발생하게 된다.

예를 들어, 현재 3GPP E-UTRA 시스템은 4ms의 간격으로 데이터와, ACK/NACK가 각기 전송되는 동기 HARQ를 이용한다. 그리고, 상기 3GPP E-UTRA 시스템은 상기 하향 링크 뿐만이 아니라, 상기 기지국(20)에서 상기 중계기(30)로의 하향 링크의 데이터 전송에 대해서도 동기 HARQ(Synchronous HARQ)를 이용한다.

보다 구체적으로 상기 3GPP E-UTRA 시스템에서는 프레임 내의 n번째 서브프레임에서 전송된 데이터 패킷에 대한 ACK/NACK 신호는 n+4번째 서브프레임에서 전송된다. 이때, 상기 서브프레임은 1ms간격이므로, 4ms 간격으로 이루어진다고 할 수 있다. 한편, NACK 신호가 n+4 번째 프레임에서 수신되면, 송신기는 상기 데이터의 재전송을 n+8번째 프레임에서 수행한다. 데이터와 재전송되는 데이터는 8ms 간격이므로, 8ms의 주기를 갖는 HARQ 과정이라고 할 수 도 있다.

한편, 전술한 바와 와 같이, 상기 중계기(30)와 상기 기지국(20)간에 백홀 데이터가 송수신되는 서브프레임을 MBSFN 서브프레임으로 설정하게 되면, 상기 중계기에 연결된 단말은 상기 MBSFN으로 할당된 서브프레임을 수신하지 않고, 해당 서브프레임에서 기준 신호에 대한 측정을 수행하지 않는다. 그러나, 상기 단말은 MBSFN으로 할당되지 않은 서브프레임에서는 중계기로부터 전송되는 신호를 수신해야 한다.

도 4는 상향 링크에서 동기 HARQ를 이용할 때의 문제점을 나타낸다.

도 4를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 프레임은 0∼9까지의 서브프레임을 포함한다. 위쪽의 나타난 프레임은 기지국(20)으로부터의 하향 링크(DL: Downlink)와 중계기에서 단말로의 하향 링크에 해당하는 프레임을 나타내고, 아래쪽 프레임은 단말에 의한 상향 링크(UL: Uplink)와 중계기(30)에 의한 상향 링크에 해당하는 프레임을 나타낸다. 각 서브프레임은 1ms의 길이를 갖는다. 상기 상향 링크에서 진하게 표시된 서브프레임은 MBSFN으로 할당되지 않은 서브프레임이며, 상기 상향 링크에서 밝게 표시된 서브프레임은 MBSFN으로 설정될 수 있는 서브프레임을 나타낸다.

전술한 바와 같이, 상기 상향 링크에서 백홀 데이터를 위해 MBSFN으로 설정되는 서브프레임은 상기 단말이 해당 서브프레임을 수신하지 않고, 상기 서브프레임 내의 기준 신호를 측정하지 않는다.

한편, 동기 신호와 페이징 메시지와 같이 제어 정보는 중요한 정보이므로 이러한 정보가 포함되어 전송되는 서브프레임은 MBSFN 서브프레임으로 설정되지 않는다. 예를 들어, 3GPP E-UTRAN 시스템의 FDD 모드에서 0번 서브프레임, 4번 서브프레임, 5번 서브프레임과, 9번 서브프레임은 이와 같은 중요 정보를 전송하는데 이용되어, MBSFN 서브프레임으로 설정되지 않는다.

따라서, 상기 중계기(30)는 상기 중요 정보를 상기 서브프레임들 상에서 단말들로 중계하여야 하고, MBSFN 서브프레임으로 설정하지 않는다.

이와 같은 경우, 상기 중요 정보가 전송되는 서브프레임과 상기 백홀 데이터에 대한 HARQ 동작을 위한 서브프레임과 충돌된다.

예를 들어서, 도 4와 같이 상기 백홀 데이터에 대해 8ms 주기를 갖는 HARQ 동작이 수행된다고 하자.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 중계기(30)는 백홀 데이터를 하향 링크의 0번프레임의 1번 서브프레임(즉, n은 1이다)에서 수신한다. 그러면, 상기 중계기(30)는 상기 백홀 데이터에 대한 NACK 신호를 상향 링크의 0번 프레임의 5번 서브프레임(즉 n+4)에서 전송한다.

상기 기지국(20)은 상기 NACK 신호를 수신하면, 상기 백홀 데이터를 하향 링크의 0번 프레임의 9 번 서브프레임(즉, n+8)상에서 재전송한다.

그러나, 상기 하향 링크의 상기 9번 서브프레임은 상기 중계기(30)가 상기 중요 정보를 단말들로 전송하는데 이용되어야 한다.

따라서, 상기 중계기(30)는 상기 0번 프레임의 9번 서브프레임에서 상기 중요 정보를 전송함과 동시에 상기 기지국(20)으로부터의 백홀 데이터를 수신하여야 하므로 충돌한다. 그러나, 이와 같이, 상기 하향 링크의 서브프레임에서 수신과 송신을 동시에 하는 것은 물리적으로 불가능하다.

마찬가지로, 상기 하향 링크의 2번 프레임의 7번 서브프레임도 수신과 송신이 동시에 일어나야 하므로 충돌된다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로, 본 발명은 기지국과 중계기 간에 새로운 HARQ 방식을 제안함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 중계기에서 데이터 송수신 방법을 제공한다. 상기 데이터 송수신 방법은 상기 중계기가 기지국으로부터 하향 링크의 n번째 서브프레임 상에서 데이터를 수신하는 단계와; 상기 데이터의 수신 후, 전송할 데이터가 있을 경우 상기 데이터를 전송할 상향 링크의 서브프레임의 위치를 결정하는 단계와; 상기 결정되는 서브프레임은 n+k번째 서브프레임이고, 상기 k는 상기 n의 값과 미리 설정된 HARQ에 대한 정보에 기초하여 결정되고, 상기 상향 링크의 n+k번째 서브프레임 상에서 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 HARQ에 대한 정보는 HARQ 프로세스가 짝수 번호의 서브프레임 위치에서 동작되는지 혹은 홀수 번호의 서브프레임 위치에서 동작되는지를 지시할 수 있다.

상기 데이터 송수신 방법은 상기 기지국으로부터 상기 HARQ에 대한 정보를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 전송되는 데이터는 상기 수신한 데이터에 대한 ACK 또는 NACK을 포함할 수 있다. 상기 수신되는 데이터는 상향 링크 상에서 자원 할당 요청에 대한 허용(grant) 정보를 포함할 수 있다. 상기 n번호의 서브프레임은 MBSFN을 위해 할당된 서브프레임일 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 기지국에서 데이터 송수신 방법을 제공한다. 상기 데이터 송수신 방법은 상기 기지국이 중계기와의 데이터에 대한 HARQ 프로세스를 결정하는 단계와; 상기 기지국이 하향 링크의 n번째 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기로 전송하는 단계와; 상기 기지국이 전송한 데이터에 대응하는 상기 중계기로부터의 데이터를 수신하기 위해, 상향 링크의 n+k번호의 서브프레임을 청취하는 단계와; 상기 k는 상기 n의 값과 상기 결정된 HARQ 프로세스에 기초하여 결정되고, 상기 상향 링크의 n+k번째 서브프레임 상에서의 데이터의 수신 여부에 따라, 상기 전송했던 데이터를 재전송하거나, 후속하는 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터 송수신 방법은 상기 기지국이 상기 결정된 HARQ 프로세스에 대한 정보를 상기 중계기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 기지국에서 데이터 송수신 방법을 제공한다. 상기 데이터 송수신 방법은 상기 기지국이 하향 링크의 n번호 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기로 전송하는 단계와; 상기 하향 링크의 n+4 번호의 서브프레임이 시스템 정보의 전송을 위한 것인지 판단하는 단계와; 상기 하향 링크의 n+4번호의 서브프레임이 시스템 정보의 전송을 위한 것일 경우, 상향 링크의 n+4번호 서브프레임 위치에서 다른 서브프레임으로 이동(shifting)하여 상기 중계기로부터의 데이터 수신을 모니터링하는 단계와; 상기 상향 링크의 다른 서브프레임 상에서 상기 중계기로부터 수신되는 데이터에 따라 상기 전송한 데이터를 재전송하거나, 후속하는 다음 데이터를 상기 중계기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 이동된 다른 서브프레임은 n+3번호의 서브프레임 또는 n+5번호의 서브프레임일 수 있다.

본 발명은 기지국과 중계기 간에 새로운 HARQ 방식을 제안함으로써, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결한다.

본 발명은 기지국과 중계기 간에 새로운 HARQ 방식을 제안함으로써, 데이터가 효율적으로 송수신될 수 있도록 한다.

도 1은 중계기를 이용한 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 기지국이 중계기를 통해 단말과 통신하는 것을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 중계기의 도입으로 인한 간섭의 영향을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 제1실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 9은 제2 실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 11은 제3 실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.
도 16는 본 발명의 제7 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.

발명의 실시를 위한 형태

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 단말(terminal)이라는 용어가 사용되나, 상기 단말은 UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal)로 불릴 수 있다. 또한, 상기 단말은 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 무선 모뎀(Wireless Modem), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.

그리고, 도면에 도시된 발명은 TDMA, CDMA, CDMA2000, WCDMA, OFDMA, 등등에 의해서 구현될 수 있다.

상기 TDMA(time division multiple access)는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선기술로 구현될 수 있다. 상기 CDMA2000는 CDMA(code division multiple access)에 기반한 무선 기술이다. 상기 WCDMA(Wideband CDMA)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 기구에 의한 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)와 같은 무선기술로 구현될 수 있다. OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRAN(Evolved-UTRAN) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. LTE(long term evolution)은 E-UTRAN를 사용하는 E-UMTS(Evolved-UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 진화이다.

이하, 본 발명에서 사용되는 하향 링크 자원이란 FDD 시스템에서는 하향 링크(DL) 대역(band)을 의미하며, TDD 시스템에서는 하향 링크 서브프레임(subframe)을 의미한다. 또한 상향 링크 자원이란 FDD 시스템에서는 상향 링크(UL) 대역(band)을 의미하며, TDD 시스템에서는 상향 링크 서브프레임(sub-frame)을 의미한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 예시도이며, 도 6은 제1실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.

도 5를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예는 기지국(200), 예컨대 eNodeB와 중계기(RN)(300)간에 백홀 데이터를 위한 링크에서, 서브프레임의 충돌을 피하면서도 8ms 주기의 HARQ 방식이 달성될 수 있도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 제1 실시예는 서브프레임을 이동(shifting)함으로써 서브프레임의 충돌을 회피한다.

구체적으로, 제1 실시예의 방식을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 기지국(200)과 상기 중계기(RN)(300)간에 할당된 상향 링크의 서브프레임들이 확인된다. 예를 들어, 상기 할당된 서브프레임들이 8ms 주기인지 확인된다. 즉, 중계기에서 기지국으로의 백홀 데이터의 전송 주기가 8ms인지가 확인된다.

만약, 상기 상향 링크의 n번째 서브프레임이 상기 백홀 데이터를 위해 할당된 경우, 상기 기지국(200)과 상기 중계기(RN)(300)간의 하향 링크의 n+4번째 서브프레임이 MBSFN을 위한 서브프레임으로 할당되었는지 확인한다.

만약 하향 링크의 n+4번째 서브프레임이 MBSFN을 위한 서브프레임으로 할당된 경우(예컨대 0번, 4번, 5번, 9번 서브프레임이 아닌 경우), 상기 n+4에 해당하는 하향 링크의 서브프레임은 상기 백홀 데이터를 위해 할당된다. 상기 n+4번째 서브프레임에 해당하는 하향 링크의 서브프레임 상에서 전송되는 백홀 데이터는 ACK/NACK 신호이거나, 상향링크 자원 할당 요청에 대한 UL Grant일 수 있다. 상기 ACK/NACK 신호는 n번째 서브프레임 상에서 상기 중계기가 전송한 백홀 데이터에 대한 ACK/NACK 신호일 수 있다. 상기 UL Grant는 n+8번째 서브프레임에 해당하는 상향 링크의 서브프레임 상에서 상기 중계기가 백홀 데이터를 전송할 수 있도록 지시하는 것일 수 있다.

한편, 하향 링크의 n+4번째 서브프레임이 MBSFN을 위한 서브프레임으로 할당되지 않은 경우(예컨대 0번, 4번, 5번, 9번 서브프레임에 해당하는 경우), n+5에 해당하는 하향 링크의 서브프레임이 MBSFN을 위한 서브프레임으로 할당되었는지가 확인된다. 상기 n+5 번호 서브프레임에 해당하는 하향 링크의 서브프레임이 MBSFN을 위한 서브프레임으로 할당된 경우, 상기 n+5번째 서브프레임은 상기 기지국 및 상기 중계기 간의 백홀 데이터를 위해 할당될 수 있다. 전술한 바와 유사하게, 상기 n+5에 해당하는 상향 링크의 서브프레임 상에서 전송되는 백홀 데이터는 ACK/NACK 신호이거나, 상향링크 자원 할당 요청에 대한 UL Grant일 수 있다.

한편, 상기 n+4번째 서브프레임 및 상기 n+5번째 서브프레임이 MBSFN을 위한 서브프레임으로 할당되지 않은 경우, n+3 서브프레임이 MBSFN을 위해 할당가능한지가 판단될 수 있다. 상기 n+3번 서브프레임이 MBSFN을 위해 할당가능한 경우, 상기 n+3번째 서브프레임은 상기 기지국 및 상기 중계기 간의 백홀 데이터를 위해 할당될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 중계기는 8ms 주기로 데이터를 기지국으로 전송할 수 있으면서도, 상기 데이터에 대한 응답, 예컨대 ACK/NACK 신호 또는 UL Grant를 위한 서브프레임은 동적으로 이동될 수 있다.

즉, 도 5를 참조하면 중계기는 8ms 주기(n+8의 주기), 즉 0번 프레임의 5번 서브프레임(n), 1번 프레임의 3번 서브프레임(n+8), 2번 프레임의 1번 서브프레임(n+16) 상에서 데이터를 전송할 수 있다. 그러나, 상기 중계기의 상기 n번 서브프레임 상의 데이터에 대응하는 상기 기지국의 데이터는 n+4-1의 서브프레임에 해당하는 8번 서브프레임에서 전송될 수 있다. 혹은 n+4+1의 서브프레임에서 전송될 수 있다.

도 6을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 중계기(RN)(300)의 백홀 데이터에 대해서 기지국(200)은 하나 이상의 서브프레임들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 3번 서브프레임 상에서 전송되는 백홀 데이터에 대해 A 서브프레임(즉, 8번 서브프레임)(즉, n+4+1) 및 H(즉, 7번 서브프레임)(즉, n+4-1) 를 할당할 수 있다.

따라서, 상기 기지국(200)은 상기 3번 서브프레임 상에서 전송되는 백홀 데이터에 대해 A 서브프레임 및 H 서브프레임을 동시에 혹은 순차적으로 할당시킬 수 있다. 예를 들어서, 상기 기지국(200)은 하향 링크의 n번 서브프레임 상에서 백홀 데이터를 전송한 경우, 먼저 A 서브프레임을 할당시키고, 상기 A 서브프레임 상에서 상향 링크의 백홀 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 H 서브프레임을 할당한다. 다른 예를 들면, 상기 기지국(200)은 하향 링크의 n번 서브프레임 상에서 백홀 데이터를 전송한 후, 상기 중계기(RN)(300)로부터 상향 링크의 백홀 데이터를 수신한 경우, 상기 상향 링크의 백홀 데이터가 상기 A 서브프레임 및 상기 H 서브프레임에 해당하는지를 판단한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 수신된 상향 링크의 백홀 데이터가 상기 A 서브프레임 및 상기 H 서브프레임 중 어느 것에 해당하는지를 판단한다. 상기 판단을 통해 상기 기지국(200)은 상기 수신된 상향 링크의 백홀 데이터가 이전에 자신이 전송했던 하향 링크의 데이터들 중 어느 데이터에 상응하는 것인지를 판단할 수 있다.

한편, 도 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상향 링크에서 짝수 번호의 서브프레임들(0, 2, 4, 6,..) 상에서 백홀 데이터가 8ms 주기로 전송될 때, 상기 기지국(200)은 하향 링크에서 4개의 프로세스들(즉, A, C, E, G)을 서로 충돌없이 동작시킬 수 있다. 다시 말해서, 한 중계기에게 적어도 4개의 프로세스를 동시에 충돌없이 동작할 수 있다.

또한, 도 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상향 링크에서 홀수 번호의 서브프레임들(1, 3, 5, 7,..) 상에서 백홀 데이터가 8ms 주기로 전송될 때, 상기 기지국(200)은 하향 링크에서 4개의 프로세스들(즉, B, D, F, H)을 서로 충돌없이 동작시킬 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, n+4-1 HARQ 동작(즉, n+3 HARQ 동작)를 수행시킨다고 가정하면, 상기 기지국(200)은 상기 상향 링크의 n 번째 서브프레임 상에서 상기 중계기(RN)(300)로부터 전송된 백홀 데이터를 디코딩할 수 있는 시간이 3ms에 불과하다.

예를 들어, 도 5에서와 같이, 상기 중계기(RN)(300)가 상향 링크의 0번 프레임의 5번(n=5) 서브프레임 상에서 백홀 데이터를 전송하였다고 하면, 상기 기지국(200)은 8번(n+3=5+3) 서브프레임이 되기전까지 상기 백홀 데이터를 디코딩하고, ACK/NACK 신호를 전송해야 한다. 이와 유사하게, 상기 중계기(RN)(300)가 상향 링크의 2번 프레임의 6번 서브프레임에서 백홀 데이터를 전송한 경우, 상기 기지국(200)은 상기 백홀 데이터를 9번 서브프레임이 되기 전까지 디코딩해야 한다.

이와 같이, 상기 기지국(200)은 일반적인 4ms에 비해서 1ms가 짧아진 3ms 내에 상기 디코딩을 완료해야 한다.

이는, 상기 기지국(200)이 보다 빠른 처리능력을 갖어야 함을 의미한다. 그러나, 데이터의 폭주로 인하여 상기 기지국(200)이 3ms 내에 상기 디코딩을 할 수 없는 경우, 상기 ACK/NACK의 전송은 지연되게 된다.

이를 위해서, 본 발명은 상기 기지국(200)이 상기 3ms 내에 상기 디코딩을 할 수 없는 경우, 상기 n+3 서브프레임 이후에 오는 백홀 링크 서브프레임 중 첫 번째 서브프레임(즉, n+4, n+5, ..., 중 백홀 링크에 할당된 첫 번째 서브프레임) 상에서 상기 ACK/NACK을 전송할 수 도 있다.

이러한 ACK/NACK 전송의 지연은 동일한 프로세스에 해당하는 서브프레임으로제한될 수 있다. 예를 들어서 상기 기지국(200)은 상기 중계기(RN)(300)를 위해서 A, C, E 및 F의 HARQ를 동작시키는 경우, 상기 중계기가 HARQ 프로세스 A에 해당하는 상향 링크 프레임 0의 서브프레임 0에서 전송한 백홀 데이터에 대한 ACK/NACK은 데이터 디코딩 시간 4ms 이후의 서브프레임 중 첫 번째 HARQ 프로세스 A의 하향 링크 서브프레임인 프레임 1의 서브프레임 2에서 전송될 수 있다.

대안적으로, 상기 기지국(200)은 상기 중계기(RN)(300)를 위해서 복수의 HARQ 프로세스를 동작시키고, 상기 ACK/NACK를 상기 복수의 HARQ 프로세스들 중 첫 번째 HARQ 프로세스 상에서 우선적으로 전송하도록 시도할 수 있다. 예를 들어서, 상기 기지국(200)은 상기 중계기(RN)(300)를 위해서 A, C, E 및 F의 HARQ를 동작시키고, 상기 A, C, E, F의 HARQ 중 디코딩 시간 이후에 존재하는 백홀 데이터를 위해 사용될 수 있는 가장 첫 번째 서브프레임 상에서 상기 ACK/NACK을 전송할 수 있다.

구체적인 예를 들어서, 중계기(RN)(300)가 HARQ 프로세스 A에 해당하는 상향 링크의 0번 프레임의 0번 서브프레임 상에서 백홀 데이터를 기지국(200)으로 전송한 경우, 상기 기지국(200)은 상기 A, C, E, F의 HARQ 중 데이터 디코딩 시간 4ms 이후의 서브프레임 중 첫 번째 하향 링크 서브프레임인 하향 링크의 0번 프레임의 6번 서브프레임(HARQ 프로세스 C에 해당) 상에서 상기 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 그러면, 상기 중계기(RN)(300)는 상기 0번 서브프레임 상에서 상기 백홀 데이터를 전송한 후, 하향 링크를 모니터링한다. 이때, 상기 하향 링크 모니터링을 위해 상기 중계기(RN)(300)는 자신에게 할당된 HARQ 프로세스들(A, C, E 및 F)에 대한 정보를 이용할 수 있다. 상기 중계기(RN)(300)는 상기 HARQ 프로세스들에 대한 정보를 이용하여, 첫 번째 HARQ 프로세스 상에서 우선적으로 ACK/NACK의 수신을 시도한다. 상기 중계기(RN)(300)는 상기 HARQ 프로세스들에 대한 정보를 이용하지 않는 경우, 상기 하향 링크 상에서 상기 ACK/NACK의 수신을 모니터링하고, 상기 ACK/NACK 신호가 수신되면, 상기 ACK/NACK 신호가 자신이 전송했던 백홀 데이터들 중 어느 것에 대한 것인지를 판단한다.

이와 같은 내용은 상기 기지국(200)에서 상기 중계기(RN)(300)로의 백홀 데이터의 전송에 대한 ACK/NACK에도 적용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 예시도이며, 도 9은 제2 실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다.

도 8을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예는 기지국(200), 예컨대 eNodeB와 중계기(RN)(300)간에 백홀 데이터를 위한 링크에서, 백홀 데이터를 위한 서브프레임과 MBSFN으로 설정되지 않은 서브프레임 간의 충돌을 피하기 위해 10ms 주기의 HARQ 방식을 이용한다.

이를 위해, 본 발명의 제2 실시예는 10ms 주기를 이용함으로써, 상기 중계기(RN)(300)가 단말(100)에게 제어 정보와 같은 중요 정보를 전송하는 것을 보다 편리하게 만든다. 특히, 상기 10ms 주기는 현재 3GPP E-UTRA 시스템에서 규정된 여러 제어 신호의 전송 주기와도 잘 부합된다.

예를 들어, 현재 3GPP E-UTRA 시스템에서 상기 단말(100)이 스케줄링 요청(scheduling request: SR), 채널 품질 정보(channel quality information: CQI), and 사운딩 기준 신호(sounding reference signal: SRS)와 같은 제어 정보를 전송하는 것으로 규정하고 있다. 상기 SR은 5 ms, 10 ms, 20 ms, 40 ms, 80 ms 주기들 중 어느 하나의 주기로 전송될 수 있다. 그리고, 상기 CQI는 2 ms, 5 ms, 10 ms, 20 ms, 40 ms, 80 ms, 160 ms 주기 중 어느 하나의 주기로 전송될 수 있다. 또한, SRS는 2 ms, 5 ms, 10 ms, 20 ms, 40 ms, 80 ms, 160 ms, 320 ms 주기 중 어느 하나의 주기로 전송될 수 있다. 이와 같이 대부분의 제어 정보는 공통적으로 10ms 주기를 가지므로, 본 발명의 제2 실시예가 10ms 주기를 이용하게 되면, 상기 중계기(RN)(300)가 백홀 데이터의 전송을 보다 쉽게 전송할 수 있도록 만든다.

보다 구체적으로, 상기 10ms 주기에 따른 동작은 다음과 같을 수 있다.

상기 기지국(200)은 백홀 데이터(예를 들어, 중계기에 의한 상향 링크 자원 요청에 대한 허용(grant) 메시지 또는 ACK/NACK 신호)를 하향 링크의 n번 서브프레임 상에서 전송한다.

그러면, 상기 중계기(300)는 상기 n번 서브프레임 상에서 수시된 데이터에 대응하는 데이터(예컨대 ACK/NACK 신호를 포함)를 상기 n+5번 서브프레임상에서 전송한다.

그러면, 상기 기지국(300)이 상기 n+5번 서브프레임 상에서 상기 중계기로부터 데이터를 수신하면, 상기 수신된 데이터에 대응하는 데이터(예컨대, 이전에 전송한 데이터의 재전송 또는 ACK/NACK 신호 또는 grant message)를 하향 링크의 n+10번 서브프레임 상에서 전송한다.

이와 같이, 10ms 주기를 5ms 의 간격들로 나누는 것은 상기 중계기 및 상기 기지국이 동일한 디코딩 시간을 갖도록 하기 때문에, 매우 유용한다. 또한, 수신된 데이터를 디코딩하는데에 5ms의 시간이 주어지므로, 상기 중계기 및 상기 기지국은 보다 잘 동작할 수 있다.

보다 구체적으로 도 8을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 기지국(200)이 하향 링크의 1번 서브프레임 상에서 백홀 데이터를 전송한 경우, 상기 백홀 데이터에 상응하는 데이터는 상향 링크의 n+5번 서브프레임에 해당하는 6번 서브프렘 상에서 전송될 수 있다.

한편, 도 9를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 전술한 제2 실시예에 의해 이용될 수 있는 HARQ 프로세스들이 나타나 있다. 전술한 제2 실시예에 의하면 6개의 HARQ 프로세스들이 존재할 수 있고, 상기 6개의 프로세스들은 2개의 서브셋들로 나뉠 수 있다. 첫 번째 서브셋(subset)에 의한 3개의 프로세스들(즉, A, C, E)은 상향 링크 중 짝수 번호의 서브프레임들을 차지한다. 두 번째 서브셋에 의한 3개의 프로세스들(즉, B, D, F)는 홀수 번호의 서브프레임을 차지한다.

상향 링크에서 단말을 위한 8ms 주기의 HARQ 동작과의 충돌을 회피하기 위해, 중계기 내의 백홀 데이터를 위한 프로세스는 상기 2개의 서브셋들 중 하나로 제한될 수 있다. 예를 들어, 만약 상향 링크에서 중계기와의 백홀 데이터를 위해 짝수 번호의 서브프레임을 할당할 경우, 상기 단말을 위해 상향 링크에서 홀 수 번호의 서브프레임들을 할당하게 되면, 서로 충돌되지 않는다. 이는 반대의 경우도 마찬가지이다. 따라서, 중계기는 백홀 데이터를 위한 10ms 주기의 HARQ와 단말을 위한 8ms의 HARQ를 서로 충돌없이 모두 수용할 수 있다.

이와 같이, 상기 중계기가 홀수 번호 혹은 짝수 번호의 서브프레임만을 이용할 수 있도록 하기 위한 제어 신호를 포함하는 메시지를 상기 중계기는 상위 계층으로부터 수신하고 설정할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 예시도이며, 도 11은 제3 실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 제2 실시예와 유사하게 10ms 주기의 HARQ가 이용된다. 구체적으로는 다음과 같다.

상기 기지국(200)은 백홀 데이터(예를 들어, 중계기에 의한 상향 링크 자원 요청에 대한 허용(grant) 메시지 또는 ACK/NACK 신호)를 하향 링크의 n번 서브프레임(예컨대 도 10의 0번 프레임의 1번 서브프레임) 상에서 전송한다.

그러면, 상기 중계기(300)는 상기 n번 서브프레임 상에서 수시된 데이터에 대응하는 데이터(예컨대 ACK/NACK 신호를 포함)를 상기 n+6번 서브프레임(예컨대 도 10의 0번 프레임의 7번 서브프레임) 상에서 전송한다.

그러면, 상기 기지국(300)이 상기 n+6번 서브프레임 상에서 상기 중계기로부터 데이터를 수신하면, 상기 수신된 데이터에 대응하는 데이터(예컨대, 이전에 전송한 데이터의 재전송 또는 ACK/NACK 신호 또는 grant message)를 하향 링크의 n+10번 서브프레임(1번 프레임의 1번 서브프레임) 상에서 전송한다.

이와 같이, 상기 10ms 주기를 6:4의 비율로 나눔으로써, 상기 중계기가 6ms의 디코딩 시간을 가질 수 있게 한다. 일반적으로, 상기 중계기는 상기 기지국에 비하여 낮은 성능을 가지므로, 이와 같이 상기 중계기가 보다 긴 디코딩 시간을 갖도록하는 것은 매우 유용한다. 이와 같이, 상기 중계기가 6ms의 디코딩 시간을 가짐으로써, 보다 고성능의 신호 처리기(signal processor)를 갖지 않아도 되기 때문에, 상기 중계기는 보다 낮은 단계로 제조될 수 있다.

한편, 도 11을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제3 실시예에 따라서 이용가능한 HARQ 프로세스는 A, B, C, D, E, F 프로세스가 있을 수 있다.

그러나, 이와 같이, 제3 실시예에 따르면, 오직 6개의 프로세스들만이 이용될 수 있어서 백홀 자원 이용을 최대 60％까지 하기 위해서는 중계기-단말 링크의 할당에 큰 제약이 따르게 된다. 이는 아래의 제 4실시예에 의해서 보다 개선될 수 있다.

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따라 이용가능한 모든 HARQ 프로세스를 나타낸다. 도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.

본 발명의 제4 실시예는 제3 실시예에 의해 오직 6개의 HARQ 프로세스들만이 이용될 수 있는 것을 개선하기 위해서, 10m 주기를 갖는 또 다른 HARQ 프로세스를 제안한다. 구체적으로는 다음과 같다.

그러면, 상기 중계기(300)는 상기 하향 링크의 n번 서브프레임 상에서 수신된 데이터에 대응하는 데이터(예컨대 ACK/NACK 신호를 포함)를 상향 링크의 n+k번 서브프레임 상에서 전송한다. 여기서, 상기 k는 상기 n에 의해서 결정된다. 구체적으로, 상기 k는 아래의 표 1에서 상기 n의 인덱스에 따라서 달라질 수 있다. 즉, 상기 k는 아래의 표1과 같이 상기 n의 값과 짝수 번호의 서브프레임인지 홀 수번호의 서브프레임 인지에 따라서 결정될 수 있다.

상기 기지국(200)은 상기 n+k 서브프레임 상에서 상기 중계기로부터의 데이터를 수신하면, 상기 수신된 데이터에 대응하는 데이터(예컨대, 이전에 전송한 데이터의 재전송 또는 ACK/NACK 신호 또는 grant message)를 하향 링크의 n+10번 서브프레임(1번 프레임의 1번 서브프레임) 상에서 전송한다.

표 1과 같이, 하나의 하향 링크 내에서의 n번 서브프레임에 대해서 상향 링크에서 n+k에 해당하는 서브프레임이 여러 개일 수 있다.

예를 들어, 상기 기지국(200)이 하향 링크의 1번 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기(300)로 전송한 경우, 상기 표 1을 참고하여 알 수 있는 바와 같이 n이 1일 때 k의 값은 3 또는 4이다. 따라서, 상기 중계기(300)는 상기 수신한 데이터에 상응하는 데이터를 n+3(상향링크에서 짝수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 4번 서브프레임 또는 n+4(상향링크에서 홀수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 5번 서브프레임 상에서 전송할 수 있다.

상기 중계기(300)가 HARQ를 상기 짝수 번호의 서브프레임 프로세스 상에서 동작시켜야 할지 혹은 홀수 프레임 서브프레임 프로세스 상에서 동작시켜야 할지에 대한 정보를 지시하기 위한 제어 신호가 상기 기지국(200)에서 상기 중계기(300)로 하향 링크를 통해 수신될 수 있다. 상기 제어 신호는 제어 채널 상에서 수신될 수 있다. 상기 제어 신호는 예컨대 물리 제어 채널(예컨대, R-PDCCH(relay physical downlink control channel) 내에 포함될 수 있다. 상기 R-PDCCH는 스케줄링 정보(Scheduling Information를 전송하기 위해서 이용된다. 상기 스케줄링 정보에는 식별자, 할당된 무선자원의 위치(Resource assignment), 할당된 무선자원의 구간(Duration of assignment), 전송 파라미터(Transmission parameter)(예를 들면 변조(Modulation) 방식, 페이로드 (Payload)의 크기, MIMO 관련 정보), 리던던시 버전(Redundancy Version), 새로운 데이터 지시자(New Data Indicator), 그리고 HARQ 프로세스 정보 중 하나 이상이 포함된다. 상기 HARQ 프로세스 정보 내에 짝수 번호인지 홀수 번호인지가 포함될 수 있다. 혹은 상기 제어 정보는 상기 R-PDCCH의 다운링크 제어 채널(DL Control channel: CDI)내에 특정 비트(bit)일 수 도 있다.

예를 들어, 상기 중계기(300)가 0으로 설정된 비트값를 갖는 상기 R-PDCCCH를 수신한 경우, 상기 중계기(300)는 짝수 번호의 서브프레임 프로세스로 동작해야 하는 것으로 인식할 수 있다. 즉, 상기 중계기(300)가 짝수 번호의 서브프레임 프로세스를 지시하기 위해 0으로 설정된 비트값를 갖는 상기 R-PDCCCH를 1번(n=1) 서브프레임 상에서 수신한 경우, 상기 중계기(300)는 상기 표 1에서 n=1이고, 짝수 번호의 서브프레임에 해당하는 k값은 3이라는 것을 확인하고, 대응하는 데이터를 4번 서브프레임 상에서 전송할 수 있다.

한편, 상기 중계기(300)가 상기 짝수 번호의 서브프레임 프로세스인지 홀수 프레임 서브프레임 프로세스로 동작해야 하는지에 대한 정보는 상위 계층으로부터의 신호에 의해서 지시될 수도 있다.

한편, 도 12에 도시된 10개의 서브프레임들은 상기 단말에서 상기 중계기(300)로의 상향 링크에서 8ms 주기의 HARQ 동작과의 충돌을 회피하기 위해서, 도 13에 도시된 바와 같이 2개의 서브셋으로 나뉠 수 있다. 첫 번째 서브셋은 상향 링크에서 짝수 번호의 서브프레임들을 차지하는 5개의 프로세스들(A, C, E, G, I)이다. 두 번째 서브셋은 상향 링크에서 홀 수 번호의 서브프레임들을 차지하는 5개의 프로세스들(B, D, F, H, J)이다.

상기 단말에서 상기 중계기(300)로의 상향 링크에서 8ms 주기의 HARQ 동작과의 충돌을 회피하기 위해서, 상기 중계기(300)와 상기 기지국(200) 간의 백홀 데이터는 상기 2개의 서브셋 중 어느 하나의 서브셋만을 이용한다. 즉, 상기 단말이 상기 상향 링크에서 홀 수 번호의 서브프레임들을 이용할 경우, 상기 중계기(300)가 상향 링크에서 짝수 번호의 서브프레임을 이용하도록 하면, 서로 충돌되지 않는다. 반대의 경우도 마찬가지이다.

이와 같이 어느 서브셋을 이용할 것인지에 대해 상기 중계기(300)는 상위 계층의 제어 정보를 통해 설정할 수 있다.

한편, 표 1, 도 12 및 도 13에서 알 수 있는 바와 같이 상향 링크의 서브프레임과 하향 링크이 서브프레임 간에는 3개의 서로 다른 시간 간격(즉, 3ms, 4ms, 5ms)가 존재한다. 즉, 6개의 프로세스들(A, B, C, E, G, H 프로세스들)은 4ms 간격을 가지며, 2개의 프로세스들(D, I 프로세스)는 5ms 간격을 가지며, 2개의 프로세스들(F, J 프로세스)는 3ms 간격을 가진다.

그러나, 앞서 설명한 바와 같이 상기 3ms 간격은 데이터를 디코딩하는데 충분하지 않을 수 있다. 특히, 상기 중계기(300)의 프로세스 성능이 충분하지 않거나, 송수신되는 데이터가 많은 경우, 상기 3ms 의 간격으로는 데이터를 디코딩하는데 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 3ms 간격의 프로세스들을 이용하지 않는 것이 바람직할 수 있다.

상기 3ms 간격을 갖는 2개의 프로세스들(즉, F, J 프로세스)을 이용하지 않는 경우, 상기 표 1은 아래의 표 2와 같이 변형될 수 있다.

위의 표 2에서는 총 8개의 프로세스가 나타나 있다. 상기 8개의 프로세스는 제어 신호에서 3비트로 지시될 수 있으므로, 10개의 프로세스를 지시하는데 필요한 4비트에 비하여 1비트를 줄일 수 있으므로, 제어 신호의 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.

본 발명의 제5 실시예는 도 8에 도시된 바와 같이 백홀 데이터를 위한 HARQ에서 10ms 주기를 이용하면서도, 상향 링크의 서브프레임과 하향 링크의 서브프레임 간에 최소 4ms에서 최대 6ms까지의 간격을 가지게 한다. 이와 같이 최대 6ms 간격을 가지게 함으로써, 상기 중계기(300)는 충분한 디코딩 시간을 확보할 수 있다.

구체적으로, 설명하면 다음과 같다.

그러면, 상기 중계기(300)는 상기 하향 링크의 n번 서브프레임 상에서 수신된 데이터에 대응하는 데이터(예컨대 ACK/NACK 신호를 포함)를 상향 링크의 n+k번 서브프레임 상에서 전송한다. 여기서, 상기 k는 아래의 표 3에서 상기 n의 값과 짝수인지 홀 수 인지에 따라서 결정될 수 있다.

예를 들어, 상기 기지국(200)이 하향 링크의 2번 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기(300)로 전송한 경우, 상기 표 3을 참고하여 알 수 있는 바와 같이 n이 2일 때 k의 값은 4 또는 5이다. 따라서, 상기 중계기(300)는 상기 수신한 데이터에 상응하는 데이터를 n+4(상향링크에서 짝수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 6번 서브프레임 또는 n+5(상향링크에서 홀수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 7번 서브프레임 상에서 전송할 수 있다.

상기 중계기(300)가 상기 짝수 번호의 서브프레임 프로세스(도 14의 B 프로세스)인지 홀수 프레임 서브프레임 프로세스(도 14의 C 프로세스)로 동작해야 하는지에 대한 정보를 지시하기 위한 제어 신호가 상기 기지국(200)에서 상기 중계기(300)로 하향 링크를 통해 수신될 수 있다.

한편, 상기 중계기(300)가 상기 짝수 번호의 서브프레임 프로세스인지 홀수 프레임 서브프레임 프로세스로 동작해야 하는지에 대한 정보는 상위 계층에 의해 설정되어, 지시될 수도 있다.

이와 같이, 짝수 번호 서브프레임들과 홀수 번호의 서브프레임들 중 어느 하나만을 이용함으로써, 단말을 위한 HARQ와 백홀 데이터를 위한 HARQ 간에 충돌 없이 동작할 수 있다.

도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.

본 발명의 제6 실시예는 도 14에 도시된 제 5실시예와 유사하게 상향 링크의 서브프레임과 하향 링크의 서브프레임 간에 최소 4ms에서 최대 6ms까지의 간격을 가지게 한다.

본 발명의 제6 실시예에 따르면 k는 n의 값과 아래의 표 4에 의해서 결정될 수 있다.

예를 들어, 상기 기지국(200)이 하향 링크의 2번 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기(300)로 전송한 경우, 상기 표 3을 참고하여 알 수 있는 바와 같이 n이 2일 때 k의 값은 5 또는 6이다. 따라서, 상기 중계기(300)는 상기 수신한 데이터에 상응하는 데이터를 n+5(상향링크에서 홀수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 7번 서브프레임 또는 n+6(상향링크에서 짝수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 8번 서브프레임 상에서 전송할 수 있다.

상기 중계기(300)가 상기 짝수 번호의 서브프레임 프로세스(도 15의 C 프로세스)인지 홀수 프레임 서브프레임 프로세스(도 15의 D 프로세스)로 동작해야 하는지에 대한 정보를 지시하기 위한 제어 신호가 상기 기지국(200)에서 상기 중계기(300)로 하향 링크를 통해 수신될 수 있다.

도 16는 본 발명의 제7 실시예에 따라 충돌없이 이용할 수 있는 HARQ 프로세스들을 나타낸다.

본 발명의 제7 실시예는 도 14에 도시된 제 5실시예 및 도 15에 도시된 제6실시예와 유사하게 상향 링크의 서브프레임과 하향 링크의 서브프레임 간에 최소 4ms에서 최대 6ms까지의 간격을 가지게 한다.

본 발명의 제7 실시예에 따르면 k는 n의 값과 아래의 표 5에 의해서 결정될 수 있다.

예를 들어, 상기 기지국(200)이 하향 링크의 3번 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기(300)로 전송한 경우, 상기 표 4을 참고하여 알 수 있는 바와 같이 n이 3일 때 k의 값은 5 또는 6이다. 따라서, 상기 중계기(300)는 상기 수신한 데이터에 상응하는 데이터를 n+5(상향링크에서 짝수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 8번 서브프레임 또는 n+6(상향링크에서 홀수 번호의 서브프레임 프로세스인 경우)에 해당하는 9번 서브프레임 상에서 전송할 수 있다.

상기 중계기(300)가 상기 짝수 번호의 서브프레임 프로세스(도 16의 D 프로세스)인지 홀수 프레임 서브프레임 프로세스(도 15의 E 프로세스)로 동작해야 하는지에 대한 정보를 지시하기 위한 제어 신호가 상기 기지국(200)에서 상기 중계기(300)로 하향 링크를 통해 수신될 수 있다.

지금까지 설명된 본 발명의 실시예들은 조합이 될 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예와 제2 실시예가 조합될 수 있다. 혹은 제2 실시예와 제3실시예가 조합될 수 있다. 다만, 본 발명들의 조합은 나열한 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예들은 다양하게 조합될 수 있다.

여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리(예컨대 플래쉬 메모리), 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims

중계기에서 데이터 송수신 방법으로서, 상기 중계기가 기지국으로부터 하향 링크의 n번째 서브프레임 상에서 데이터를 수신하는 단계와;
상기 데이터의 수신 후, 전송할 데이터가 있을 경우 상기 데이터를 전송할 상향 링크의 서브프레임의 위치를 결정하는 단계와; 상기 결정되는 서브프레임은 n+k번째 서브프레임이고, 상기 k는 상기 n의 값과 미리 설정된 HARQ에 대한 정보에 기초하여 결정되고, 상기 상향 링크의 n+k번째 서브프레임 상에서 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 HARQ에 대한 정보는 HARQ 프로세스가 짝수 번호의 서브프레임 위치에서 동작되는지 혹은 홀수 번호의 서브프레임 위치에서 동작되는지를 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국으로부터 상기 HARQ에 대한 정보를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 전송되는 데이터는 상기 수신한 데이터에 대한 ACK 또는 NACK을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 수신되는 데이터는 상향 링크 상에서 자원 할당 요청에 대한 허용(grant) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 k는 4부터 6 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
기지국에서 데이터 송수신 방법으로서, 상기 기지국이 중계기와의 데이터에 대한 HARQ 프로세스를 결정하는 단계와;
상기 기지국이 하향 링크의 n번째 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기로 전송하는 단계와;
상기 기지국이 전송한 데이터에 대응하는 상기 중계기로부터의 데이터를 수신하기 위해, 상향 링크의 n+k번호의 서브프레임을 청취하는 단계와; 상기 k는 상기 n의 값과 상기 결정된 HARQ 프로세스에 기초하여 결정되고, 상기 상향 링크의 n+k번째 서브프레임 상에서의 데이터의 수신 여부에 따라, 상기 전송했던 데이터를 재전송하거나, 후속하는 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 기지국이 상기 결정된 HARQ 프로세스에 대한 정보를 상기 중계기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 HARQ에 대한 정보는 HARQ 프로세스가 짝수 번호의 서브프레임 위치에서 동작되는지 혹은 홀수 번호의 서브프레임 위치에서 동작되는지를 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 상향 링크의 n+k번째 서브프레임 상에서 수신되는 데이터는 ACK 또는NACK 신호인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 k는 4부터 6 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
기지국에서 데이터 송수신 방법으로서, 상기 기지국이 하향 링크의 n번호 서브프레임 상에서 데이터를 상기 중계기로 전송하는 단계와;
상기 하향 링크의 n+4 번호의 서브프레임이 시스템 정보의 전송을 위한 것인지 판단하는 단계와;
상기 하향 링크의 n+4번호의 서브프레임이 시스템 정보의 전송을 위한 것일 경우, 상향 링크의 n+4번호 서브프레임 위치에서 다른 서브프레임으로 이동(shifting)하여 상기 중계기로부터의 데이터 수신을 모니터링하는 단계와;
상기 상향 링크의 다른 서브프레임 상에서 상기 중계기로부터 수신되는 데이터에 따라 상기 전송한 데이터를 재전송하거나, 후속하는 다음 데이터를 상기 중계기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제12항에 있어서,
상기 중계기로부터 수신되는 데이터는 ACK 또는NACK 신호인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제12항에 있어서, 상기 이동된 다른 서브프레임은 n+3번호의 서브프레임, 또는 n+5번호의 서브프레임, 또는 n+6번호의 서브프레임인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제12항에 있어서, 상기 이동된 다른 서브프레임은 n+4번호 이후의 서브프레임 중 가장 먼저 기지국과 중계기의 송수신에 할당된 서브프레임인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.