KR20140007002A - 릴레이 및 계층적 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

일부 예시에서, 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법이 설명된다. 방법은 통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 릴레이 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고, 증폭하여 통신 수신 노드로 전달하도록 구성될 수 있다. 통신 수신 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제1 식나 간격 동안 수신하도록 구성될 수 있고 낮은 우선순위 코드 스트림 및 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 모두를 실질적으로 제1 시간 간격과 인터리브된 제2 시간 간격 동안 수신하도록 더 구성될 수 있다.

Description

릴레이 및 계층적 전송 방법{RELAY AND HIERARCHICAL TRANSMISSION SCHEME}
여기에서 달리 언급하지 않으면, 여기에서 기술된 내용은 본 출원에서 청구항에 대한 선행 기술이 아니며, 본 섹션에 포함한 것에 의하여 선행 기술로서 인정된 것이 아니다.
현재, 무선 통신 시스템은 보통 복수의 기지국(base station)으로 구성되고 고범위 방송 전송 모드(high coverage broadcast transmission mode)를 채용하며, 각각의 기지국은 독립적으로 그 인근 내에 사용자 장치로 전송한다. 즉, 데이터 전송은 보통, 기지국으로부터 사용자 장치로의 단일 링크를 통해 발생한다. 단일 링크 전송의 광범위한 이용으로 인하여, 데이터 전송 프로세스는 오류를 야기할 수 있고 사용자 이용불능(user outage)의 발생을 증가시킬 수 있는 페이딩(fading)에 지배를 받는다. 예컨대, 셀 에지(cell edge) 근방의 사용자 장치에 대하여, 전송 중의 대량 손실은 사용자 장치의 수신 성능을 상당히 악화시킬 수 있다.
여기에 설명된 기법들은 일반적으로 하나 이상의 릴레이 노드를 포함하는 무선 통신 시스템에서 데이터의 계층적 전송에 관련된다.
일부 예시에서, 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법이 설명된다. 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로의 통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터를 분할하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한, 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 릴레이 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고, 증폭하고 통신 수신 노드로 전달하도록 구성될 수 있다. 통신 수신 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제1 시간 간격 동안 수신하도록 구성될 수 있고 낮은 우선순위 코드 스트림 및 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 모두를 실질적으로, 제1 시간 간격과 인터리브(interleave)된 제2 시간 간격 동안 수신하도록 더 구성될 수 있다.
일부 예시에서, 동작들을 수행하도록 컴퓨터 장치에 의하여 실행 가능한 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 가지는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 설명된다. 동작은 통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할하는 것을 포함할 수 있다. 동작은 또한 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 동작은 또한 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 릴레이 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고, 증폭하며 통신 수신 노드에 전달하도록 구성될 수 있다. 통신 수신 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제1 시간 간격 동안 수신하도록 구성될 수 있고, 낮은 우선순위 코드 스트림 및 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로, 제1 시간 간격과 인터리브된 제2 시간 간격 동안 수신하도록 더 구성될 수 있다.
일부 예시에서, 무선 통신 시스템에서 데이터를 수신하는 방법이 설명된다. 방법은, 실질적으로 제1 시간 간격 동안 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 실질적으로 제2 시간 간격 동안, 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한, 실질적으로 제2 시간 간격 동안, 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 릴레이 노드로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 예시에서, 동작을 수행하도록 컴퓨팅 장치에 의하여 실행 가능한 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 가지는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 설명된다. 동작은, 실질적으로 제1 시간 간격 동안, 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신하는 것을 포함할 수 있다. 동작은 또한, 실질적으로 제2 시간 간격 동안, 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신하는 것을 포함할 수 있다. 동작은 또한, 실질적으로 제2 시간 간격 동안, 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 릴레이 노드로부터 수신하는 것을 포함할 수 있다.
일부 예시에서, 통신 전송 노드, 릴레이 노드 및 통신 수신 노드를 포함할 수 있는 무선 통신 시스템이 설명된다. 통신 전송 노드는 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할하도록 구성될 수 있고 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림을 전송하도록 구성될 수 있다. 릴레이 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고, 증폭하고, 전달하도록 구성될 수 있다. 통신 수신 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 실질적으로 제1 시간 간격 동안 수신하고, 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 실질적으로 제2 시간 간격 동안 수신하며, 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 릴레이 노드로부터 실질적으로 제2 시간 간격 동안 수신하도록 구성될 수 있다.
전술한 요약은 예시적인 것일 뿐이고, 어떤 방식으로든 제한을 의도한 것은 아니다. 상술한 예시적인 태양, 실시예 및 특징들에 더하여, 추가의 태양, 실시예 및 특징들은 도면과 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 분명하게 될 것이다.
도 1은 통신 전송 노드, 릴레이 노드 및 통신 수신 노드를 포함하는 무선 통신 시스템의 도면이고;
도 2는 도 1의 무선 통신 시스템에서 전송되고 수신된 데이터의 개략도이고;
도 3은 도 1의 통신 전송 노드 및 통신 수신 노드의 예시적인 실시예의 블록도이고;
도 4는 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법의 예시적인 흐름도를 도시하고;
도 5는 무선 통신 시스템에서 데이터를 수신하는 방법의 흐름도의 예시를 도시하고;
도 6은 다양한 무선 통신 시스템 간의 용량(capacity)을 비교한 그래프이며;
도 7은 다양한 무선 통신 시스템 간의 이용불능(outage)의 발생을 비교하는 그래프이고,
모두 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된다.
이하의 상세한 설명에서, 여기의 일부를 구성하는 첨부 도면에 대한 참조가 이루어진다. 도면에서, 유사한 부호는, 문맥에서 다른 지시가 없다면, 일반적으로 유사한 구성요소를 식별한다. 상세한 설명, 도면, 및 청구항에서 기술된 예시적인 실시예들은 제한하는 것으로 의미되지 않는다. 여기에 제시된 대상의 범위와 사상을 벗어나지 않고, 다른 실시예가 이용될 수 있고, 다른 변형이 이루어질 수 있다. 여기에서 일반적으로 기술되고 도면에서 도시된 바와 같은 본 개시의 태양들이 다양한 다른 구성으로 배열, 대체, 조합, 분리 및 설계될 수 있음과, 이 모두가 여기에서 명확히 고려됨이 쉽게 이해될 것이다.
여기에서 개시된 일부 실시예는 일반적으로 하나 이상의 릴레이 노드를 포함하는 무선 통신 시스템에서 데이터를 계층적으로 전송하기 위한 기법에 관련된다. 일반적으로, 예컨대, 휴대폰, 스마트폰 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터는 기지국 또는 eNB(evolved Node B)와 같은 통신 전송 노드에 의하여 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할될 수 있다. 높은 우선순위 코드 스트림으로부터의 데이터가 제1 시간 간격 동안 전송되고 낮은 우선순위 코드 스트림으로부터의 데이터가 제1 시간 간격에 인터리브된 제2 시간 간격 동안 전송되도록 양 코드 스트림이 통신 수신 노드로 전송될 수 있다.
높은 우선순위 코드 스트림은 제1 시간 간격 동안 통신 수신 노드 및 릴레이 노드 모두에 의해 수신될 수 있다. 릴레이 노드는 통신 전송 노드와 동기화 될 수 있고, 제2 시간 간격 동안 높은 우선순위 코드 스트림을 증폭하고 통신 수신 노드로 전달하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 시간 간격 동안, 통신 수신 노드는 통신 전송 노드로부터의 낮은 우선순위 코드 스트림 및 릴레이 노드로부터의 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 모두를 수신할 수 있다.
높은 우선순위 코드 스트림은 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장하도록 구성될 수 있다. 낮은 우선순위 코드 스트림은 통신 수신 노드에 대한 통신 서비스를 향상시키도록 구성될 수 있다. 제1 시간 간격 동안 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고 제2 시간 간격 동안 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하는 것은 높은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터에 대한 시간 다이버시티(time diversity)을 제공하며, 이는 무선 통신 시스템에서의 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 통신 수신 노드가 높은 우선순위 코드 스트림 및/또는 증폭된 우선순위 코드 스트림을 수신하는 경우에, 통신 수신 노드는 여전히 무선 통신 시스템에서의 기초적인 통신 서비스를 가질 수 있다. 통신 수신 노드가 추가적으로 낮은 우선순위 코드 스트림을 수신하는 경우에, 통신 수신 노드로의 통신 서비스는 향상될 수 있으며, 이에 따라 통신 수신 노드와 연관된 사용자의 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
여기에서 설명된 기법은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 기타 시스템과 같은 다양한 무선 통신시스템에 대하여 이용될 수 있다. "시스템" 및 "네트워크"라는 용어는 보통 교환 가능하게 이용된다. CDMA 시스템은 UTRA(Universal Radio Access), cdma 2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 와이드밴드 CDMA (WCDMA) 및 기타 다양한 CDMA를 포함한다. cdma 2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준을 포함한다. TDMA 시스템은 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은 E-UTRA(Evolved UTRA), UMB(Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM(R) 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 E-UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)는 다운링크에서 OFDMA를 사용하고 업링크에서 SC-FDMA를 사용하는 E-UTRA를 이용하는 UMTS의 공개물(release)이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE 및 GSM은 "3GPP(3rd Generation Partnership Project)"로 명명된 단체로부터의 문헌에서 설명된다. Cdma2000 및 UMB는 "3GPP 2(3rd Generation Partnership Project 2)"로 명명된 단체로부터의 문헌에서 설명된다.
도 1은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 통신 전송 노드(102), 릴레이 노드(104) 및 통신 수신 노드(106)를 포함하는 무선 통신 시스템(100)의 도면이다. 예시된 실시예에서, 무선 통신 시스템(100)은 통신 전송 노드(102)에 의해 서비스되는 단일 "셀"로서 구현된다. 보다 일반적으로, 무선 통신 시스템(100)은 복수의 셀을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 대응하는 통신 전송 노드(102)에 의하여 서비스 될 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 통신 전송 노드(102)는 예컨대, 기지국, eNB 등으로서 구현될 수 있다.
일부 실시예에서, 통신 전송 노드(102)는 통신 수신 노드(106)에 대하여 의도된 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림(108) 및 낮은 우선순위 코드 스트림(11)을 포함하는 두 개의 코드 스트림으로 분할하도록 구성될 수 있다. 통신 수신 노드(106)에 대하여 의도된 데이터는 예컨대, 비디오 데이터, 음성 데이터 또는 기타 데이터를 포함할 수 있다. 일반적으로, 높은 우선순위 코드 스트림(108)에서의 데이터는 무선 통신 시스템(100)의 성공적인 액세스 및 통신 수신 노드(106)에 의한 무선 통신 시스템(100)과의 기초적인 통신을 용이하게 하도록 구성될 수 있는 한편, 낮은 우선순위 코드 스트림(110)에서의 데이터는 무선 통신 시스템(100)과의 향상된 통신을 제공하도록 구성될 수 있다.
요구되는 것은 아니지만, 일부 실시예에서, 낮은 우선순위 코드 스트림(110)은 높은 우선순위 코드 스트림(108) 보다 낮은 데이터 흐름 속도(flow rate)를 가진다. 예컨대, 시간에 따라, 통신 수신 노드(106)에 대하여 의도된 데이터의 약 11/16은 높은 우선순위 코드 스트림(108)을 통하여 전송될 수 있는 한편, 통신 수신 노드(106)에 대하여 의도된 데이터의 5/16은 낮은 우선순위 코드 스트림(110)을 통하여 전송될 수 있다.
선택적으로, 통신 수신 노드(106)에 대하여 의도된 데이터는 코딩된 비디오 데이터가 예컨대, 기초 계층(base layer) 및 강화 계층(enhancement layer)를 포함하도록 계층형 비디오 코딩 기법을 이용하여 코딩된 비디오 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 높은 우선순위 코드 스트림(108)은 예컨대, 코딩된 비디오 데이터의 기초 계층 및 제어 정보를 포함할 수 있다. 제어 정보는 통신 수신 노드(106)에 의한 무선 통신 시스템(100)의 성공적인 액세스를 용이하게 할 수 있는 한편, 비디오 데이터의 기초 계층은 기초적인 비디오 품질을 제공할 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 낮은 우선순위 코드 스트림(110)은, 예컨대, 코딩된 비디오 데이터의 강화 계층을 포함할 수 있다. 코딩된 비디오 데이터의 기초 계층을 코딩된 비디오 데이터의 강화 계층과 조합함으로써, 통신 수신 노드(106)는 아니라면 코딩된 비디오 데이터의 기초 계층 만을 이용하는 것이 가능할 경우보다 고품질 비디오를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 통신 전송 노드(102)는, 교대적인 방식으로, 동일하거나 상이한 길이의 시간 슬롯에서 낮은 우선순위 코드 스트림(110)에 포함된 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림(108)에 포함된 데이터와 인터리브하도록 구성될 수 있다. 높은 우선순위 코드 스트림(108)으로부터의 데이터가 전송되는 시간 슬롯은 이하에서 "제1 시간 간격"으로 지칭될 수 있는 한편, 낮은 우선순위 코드 스트림(110)으로부터의 데이터가 전송되는 시간 슬롯은 이하에서 "제2 시간 간격"으로 지칭될 수 있다. 이하에서 이용되는 "전송 프로세스"는 제1 시간 간격 및 직후의 제2 시간 간격에 걸치는 전송 노드(102)에 의한 전송에 관련될 수 있다.
일반적으로, 릴레이 노드(104)는 업스트림 스테이션(upstream station), 예컨대, 통신 전송 노드(102)로부터의 데이터의 전송을 수신하고, 다운 스트림 스테이션, 예컨대, 통신 수신 노드(106)로의 데이터의 전송을 송신하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 릴레이 노드(104)는 수신 모드 및 증폭-및-전달 모드 사이에서 교대할 수 있다. 수신 모드는 제1 시간 간격과 동기화될 수 있으며 증폭-및-전달 모드는 제2 시간 간격과 동기화될 수 있다. 예컨대, 수신 모드에서, 릴레이 노드(104)는 높은 우선순위 코드 스트림(108)을 통신 전송 노드(102)의 각 전송 프로세스의 제1 시간 간격 동안 수신하도록 구성될 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 증폭-및-전달 모드에서, 릴레이 노드(104)는 높은 우선순위 코드 스트림(108)을 각 전송 프로세스의 제2 시간 간격 동안 증폭하고 통신 수신 노드(106)로 전달하도록 구성될 수 있다. 각 전송 프로세스의 제2 시간 간격 동안 릴레이 노드(104)에 의해 통신 수신 노드(106)로 전달된 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림은 도 1, 112로 식별되며, 이하에서는 "증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)"으로 지칭된다.
통신 수신 노드(106)는 터미널, 액세스 터미널(AT), 이동국(MS), 사용자 장치(UE), 구독 유닛, 국 등으로 지칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 수신 노드(106)는 휴대폰, 스마트폰, 랩탑 컴퓨터 등 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
통신 수신 노드(106)는 다운링크[예컨대, 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림(108, 110) 및/또는 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)] 및/또는 업링크(도시되지 않음)를 통하여 통신 전송 노드(102)와 통신할 수 있다. 다운링크(또는 전달 링크)는 통신 전송 노드(102)로부터 통신 수신 노드(106)로의 통신 링크에 관련되며 업링크(또는 역방향 링크)는 통신 수신 노드(106)로부터 통신 전송 노드(102)로의 통신 링크에 관련된다.
통신 수신 노드(106)는 일반적으로 통신 전송 노드(102) 또는 릴레이 노드(104) 중 하나 또는 양자에 의하여 통신 수신 노드(106)로 전송된 데이터를 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 예컨대, 통신 수신 노드(106)는 높은 우선순위 코드 스트림(108) 및/또는 낮은 우선순위 코드 스트림(110)에 포함된 데이터를 통신 전송 노드(102)로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 통신 수신 노드(106)는 실질적으로 제1 시간 간격 동안 높은 우선순위 코드 스트림(108)을 수신할 수 있으며, 추가적으로, 실질적으로 제2 시간 간격 동안 낮은 우선순위 코드 스트림(110)을 수신할 수 있다.
교대로 또는 추가적으로, 통신 수신 노드(106)는 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)에 포함된 데이터를 릴레이 노드(104)로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 통신 수신 노드(106)는 실질적으로 제2 시간 간격 동안, 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)을 수신할 수 있다. 따라서, 통신 수신 노드(106)는, 실질적으로 제2 시간 간격 동안, 낮은 우선순위 코드 스트림(110)을 통신 전송 노드(102)로부터 수신하고 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)을 릴레이 노드(104)로부터 수신하도록 구성될 수 있는데, 이는 일부 실시예에 따라 제2 시간 간격 동안 모두 통신 수신 노드(106)로 전송될 수 있기 때문이다.
교대로 또는 추가적으로, 통신 수신 노드(106)는 낮은 우선순위 코드 스트림(110)으로부터 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)을 분리하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 통신 수신 노드(106)는 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)을 낮은 우선순위 코드 스트림(110)으로부터 분리하기 위하여 모두 실질적으로 제2 시간 간격 동안 수신되는 낮은 우선순위 코드 스트림(110) 및 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)의 최소 평균 제곱 에러 분석(minimum mean squared error analysis)을 수행할 수 있다.
도 2는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 도 1의 무선 통신 시스템(100)에서 전송되고 수신된 데이터(200)의 개략도이다. 도 1 내지 도 2를 조합하여 참조하면, 데이터(200)는 통신 전송 노드(102)와 연관된 제1 데이터(200A), 릴레이 노드(104)와 연관된 제2 데이터(200B) 및 통신 수신 노드(106)와 연관된 제3 데이터(200C)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 통신 전송 노드(102)와 연관된 제1 데이터(200A)는 높은 우선순위 코드 스트림(108)에 포함된 높은 우선순위 데이터(X1) 및 낮은 우선순위 코드 스트림(110)에 포함된 낮은 우선순위 데이터(X2)를 포함할 수 있다. 높은 우선순위 데이터(X1)는 제1 시간 간격 동안 통신 전송 노드(102)에 의해 전송될 수 있고 지속시간(t)를 가질 수 있다. 낮은 우선순위 데이터(X2)는 제2 시간 간격 동안 통신 전송 노드(102)에 의하여 전송될 수 있고, 또한 지속시간(t)를 가질 수 있다. 제1 시간 간격은 도 2, 202로 식별되며, 제2 시간 간격은 도 2, 204로 식별된다.
릴레이 노드(104)와 연관된 제2 데이터(200B)는 제1 시간 간격(202) 동안 높은 우선순위 코드 스트림(108)에서 통신 전송 노드(102)로부터 수신된 높은 우선순위 데이터(X1 - R1) 및 제2 시간 간격(204) 동안 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)에 통신 수신 노드(106)로 전송된 증폭된 높은 우선순위 데이터(X1 -A)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 시간 간격(204) 동안 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)에서 통신 수신 노드(106)로 전송된 증폭된 높은 우선순위 데이터(X1 -A)의 각 블록은 직전의 제1 시간 간격(202) 동안 통신 전송 노드(102)로부터 수신된 높은 우선순위 데이터(X1 - R1)의 대응 블록의 증폭된 버전을 포함할 수 있다.
통신 수신 노드(106)와 연관된 제3 데이터(200C)는 제1 시간 간격(202) 동안 높은 우선순위 코드 스트림(108)에서 통신 전송 노드(102)로부터 수신된 높은 우선순위 데이터(X1 - R2)를 포함할 수 있다. 그러나, 제2 시간 간격(204) 동안, 통신 수신 노드(106)는 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)에서 릴레이 노드(104)로부터의 증폭된 높은 우선순위 데이터(X1 - AR) 및 낮은 우선순위 코드 스트림(110)에서 통신 전송 노드(102)로부터의 낮은 우선순위 데이터(X2 -R) 중 하나 또는 모두를 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 수신 노드(106)에서, 제1 시간 간격(202) 동안의 높은 우선순위 코드 스트림(108)의 높은 우선순위 데이터(X1 - R2) 및 제2 시간 간격(204) 동안의 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림(112)의 증폭된 높은 우선순위 데이터(X1 - AR)를 수신하는 것은 원래 전송된 높은 우선순위 데이터(X1)에 관한 시간 다이버시티(time diversity)를 제공하며, 이는 예컨대, 오류 버스트(error burst)를 제거하거나 최소화함으로써 원래 전송된 높은 우선순위 데이터(X1)의 수신 성능을 향상할 수 있다.
도 3은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된, 도 1의 통신 전송 노드(102) 및 통신 수신 노드(106)의 예시적인 실시예의 블록도이다.
예시된 실시예에서, 통신 전송 노드(102)는, 예컨대, 데이터 소스(302), 전송(TX) 데이터 프로세서(304), TX 다중 입력 다중 출력(MIMO) 프로세서(306), 하나 이상의 트랜시버(308A-308N), 하나 이상의 안테나(310A-310N), 프로세서(312), 메모리 또는 기타 컴퓨터 판독가능 저장 매체(314), 수신(RX) 데이터 프로세서(316) 및 복조기(318)를 포함할 수 있다. 트랜시버(308A-308N) 각각은 전송기(TMTR) 및 수신기(RCVR)를 포함할 수 있다.
교대로 또는 추가적으로, 통신 수신 노드(106)는, 예컨대, 데이터 소스(320), TX 데이터 프로세서(322), 변조기(324), 하나 이상의 트랜시버(326A-326N), 하나 이상의 안테나(328A-328N), 프로세서(330), 메모리 또는 기타 컴퓨터 판독가능 저장 매체(332) 및 RX 데이터 프로세서(334)를 포함할 수 있다. 트랜시버(326A-326N) 각각은 전송기(TMTR) 및 수신기(RCVR)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시되는 통신 전송 노드(102) 및 통신 수신 노드(106)의 컴포넌트의 동작의 예시적인 실시예가 이제 설명될 것이다. 통신 전송 노드(102)에서, 다수의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터(traffic data)는 데이터 소스(302)로부터 TX 데이터 프로세서(304)로 제공될 수 있다. TX 데이터 프로세서(304)는 각 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 그 데이터 스트림에 대하여 선택된 특정 코딩 기법에 기초하여 포맷, 코딩 및 인터리브하여 코딩된 데이터를 제공할 수 있다.
각 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기법을 이용하여 파일럿 데이터(pilot data)와 다중화(multiplex)될 수 있다. 파일럿 데이터는 알려진 방식으로 처리되고 채널 응답을 추정하도록 수신 시스템에서 이용될 수 있는 알려진 데이터 패턴을 포함할 수 있다. 각 데이터 스트림에 대하여 다중화된 파일럿 및 코딩된 데이터는 이후 변조 심볼을 제공하도록 그 데이터 스트림에 대하여 선택된 특정 변조 방법(예컨대, BPSK, QPSK, M-PSK 또는 M-QAM)에 기초하여 변조(예컨대, 심볼 매핑)될 수 있다.
각 데이터 스트림에 대한 데이터 속도, 코딩 및 변조는 메모리(314)에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 실행하는 프로세서(312)에 의해 결정될 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 프로세서(312)는 메모리(314) 또는 통신 전송 노드(102)가 여기에서 설명된 동작 중 하나 이상을 수행하도록 하기에 유효한 다른 위치에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 실행할 수 있다. 메모리(314)는 프로그램 코드와 같은 컴퓨터 실행가능 명령어, 데이터 및/또는, 프로세서(312) 또는 통신 전송 노드(102)의 다른 컴포넌트에 의하여 이용되는 기타 정보를 저장할 수 있다.
모든 데이터 스트림에 대한 변조 심볼은 이후 TX MIMO 프로세서(306)로 제공될 수 있고, 이는 (예컨대, OFDM에 대한) 변조 심볼을 추가적으로 처리할 수 있다. TX MIMO 프로세서(306)는 이후 변조 심볼 스트림을 트랜시버(308A-308N)에 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, TX MIMO 프로세서(306)는 빔 형성 가중치(beam-forming weight)를 데이터 스트림의 심볼 및/또는 안테나(310A-310N)로 적용할 수 있으며, 이로부터 심볼이 전송된다.
각 트랜시버(308A-308N)는 각각의 심볼 스트림을 수신하고 처리하여 하나 이상의 아날로그 신호를 제공할 수 있으며, 아날로그 신호를 더 조정(condition)(예컨대, 증폭, 필터링, 및/또는 업컨버팅(upconverting))할 수 있다. 트랜시버(308A-380N)로부터 변조된 신호는 이후 각각 안테나(310A-310N)로부터 전송된다.
통신 수신 노드(106)에서, 전송된 변조된 신호는 안테나(328A-328N)에 의하여 수신될 수 있고 각각의 안테나(328A-328N)로부터 수신된 신호는 각각의 트랜시버(326A-326N)로 제공될 수 있다. 각 트랜시버(326A-326N)는 각각의 수신된 신호를 조정(예컨대, 필터링, 증폭 및 다운컨버팅(downconvert))하고, 조정된 신호를 디지털화하여 샘플을 제공하고, 샘플을 더 처리하여 대응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공할 수 있다.
RX 데이터 프로세서(334)는 이후 특정 수신자 처리 기법에 기초하여 트랜시버(326A-326N)로부터 수신된 심볼 스트림을 수신하고 처리하여 "검출된" 심볼 스트림을 제공할 수 있다. RX 데이터 프로세서(334)는 이후 각 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리브(deinterleave) 및 디코딩하여 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원할 수 있다. RX 데이터 프로세서(334)에 의한 처리는 통신 전송 노드(102)에서 TX MIMO 프로세서(306) 및 TX 데이터 프로세서(304)에 의하여 수행된 것과 상호 보완적일 수 있다.
프로세서(330)는 주기적으로 어떤 사전 코딩(pre-coding) 행렬을 사용할지 결정할 수 있다. 프로세서(330)는 행렬 인덱스 부분 및 순위 값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 만들어낼 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 프로세서(330)는 메모리(332) 또는 통신 수신 노드(106)가 여기에서 설명된 동작 중 하나 이상을 수행하도록 하는데 유효한 다른 위치에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 실행할 수 있다. 메모리(332)는 프로그램 코드와 같은 컴퓨터 실행가능 명령어, 데이터 및/또는, 프로세서(312) 또는 통신 수신 노드(106)의 다른 컴포넌트에 의하여 이용되는 기타 정보를 저장할 수 있다.
역방향 링크 메시지는 통신 수신 노드(106)에 의하여 생성될 수 있고 통신 수신 노드(106) 및 통신 전송 노드(102) 사이의 통신 링크 및/또는 수신된 데이터 스트림에 관한 다양한 유형의 정보를 포함할 수 있다. 역방향 링크 메시지는 TX 데이터 프로세서(322)에 의하여 처리될 수 있고, 이는 또한 변조기(324)에 의하여 변조되고, 트랜시버(326A-326N)에 의하여 조정되고 통신 전송 노드(102)로 다시 전송되는 데이터 소스(320)로부터의 하나 이상의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 수신할 수 있다.
통신 전송 노드(102)에서, 통신 수신 노드(106)로부터의 변조된 신호는 안테나(310A-310N)에 의하여 수신되고, 트랜시버(308A-308N)에 의하여 조정되고, 복조기(318)에 의하여 복조되며, RX 데이터 프로세서(316)에 의하여 처리되어 통신 수신 노드(106)에 의하여 전송된 역방향 링크 메시지를 추출할 수 있다. 프로세서(312)는 이후 어떠한 사전 코딩 행렬이 빔-형성 가중치를 결정하기 위하여 사용할 것인지 결정할 수 있고/거나 이후 추출된 메시지를 처리할 수 있다.
도 4는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법(400)의 예시적인 흐름도를 도시한다. 방법(400)은 예컨대, 도 1의 무선 통신 시스템(100)에서의 통신 전송 노드(102)에 의하여 전체적으로 또는 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(400)은 블록(402, 404 및/또는 406) 중 하나 이상에 의하여 예시된 바와 같이 다양한 동작, 기능 또는 작용을 포함한다. 방법(400)은 블록(402)에서 시작할 수 있다.
블록(402)["통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할"]에서, 도 1의 통신 수신 노드(106)와 같은 통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터는 도 1의 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림(108, 110)과 같은 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할된다. 데이터는 데이터의 상대적 중요성에 기초하여 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림 사이에서 분할될 수 있다. 예컨대, 계층형 비디오 코딩 기법을 이용하여 코딩된 비디오 데이터는 기초 계층 및 강화 계층을 포함할 수 있다. 기초 계층이 일부 실시예에서 강화 계층보다 비교적 더 중요한 것으로 고려될 수 있으며, 따라서 기초 계층이 높은 우선순위 코드 스트림에 포함될 수 있는 한편, 강화 계층은 낮은 우선순위 코드 스트림에 포함될 수 있다.
높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터는 코딩될 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림에서의 데이터의 코딩은 동일하거나 상이할 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 높은 우선순위 코드 스트림은 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장하도록 구성될 수 있는 한편 낮은 우선순위 코드 스트림은 통신 수신 노드에 대한 통신 서비스를 향상시키도록 구성될 수 있다. 블록(402)는 블록(404)로 이어질 수 있다.
블록(404)["높은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송"]에서, 높은 우선순위 코드 스트림은 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송될 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 릴레이 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고, 증폭하며 통신 수신 노드로 전달하도록 구성될 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 통신 수신 노드는 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제1 시간 간격 동안 수신하도록 구성될 수 있고, 낮은 우선순위 코드 스트림 및 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 모두를 실질적으로 제1 시간 간격과 인터리브된 제2 시간 간격 동안 수신하도록 더 구성될 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 단계는 제1 시간 간격 동안 높은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 블록(404)는 블록(406)으로 이어질 수 있다.
블록(406)["낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드로 전송"]에서, 낮은 우선순위 코드 스트림은 통신 수신 노드로 전송될 수 있다. 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 수신 노드로 전송하는 단계는 제2 시간 간격 동안 낮은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에서 설명된 일부 실시예는 도 4에서 블록(402, 404 및/또는 406)에 의하여 예시된 동작과 같은, 도 4의 방법(400)에 포함된 동작을 수행하도록 컴퓨팅 장치에 의하여 실행 가능한 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 가지는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 컴퓨팅 장치는 통신 전송 노드에 포함될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 장치는 도 3의 통신 전송 노드(102)에 포함된 프로세서(312)를 포함할 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 도 3의 통신 전송 노드(102)에 포함된 메모리(314)를 포함할 수 있다.
당업자는 여기에서 설명된 이러한 프로세스 및 방법과 다른 프로세스 및 방법에 대하여, 프로세스 및 방법에서 수행되는 기능이 다른 순서로 구현될 수 있다는 것을 인정할 것이다. 또한, 기술된 단계 및 동작은 단지 예시로서 제공된 것이고, 개시된 실시예의 본질을 벗어나지 않으면서, 단계 및 동작 중 일부가 선택적일 수 있거나 더 적은 단계 및 동작으로 조합될 수 있거나 추가적인 단계 및 동작으로 확장될 수 있다.
예컨대, 낮은 우선순위 코드 스트림이 통신 수신 노드로 전송되는 블록(406)은 무선 통신 시스템에서 데이터 트래픽을 감소시키기 위해 생략될 수 있다. 데이터 트래픽을 감소시키는 것은 무선 통신 시스템 내 시스템 자원에 대한 많은 요구의 기간 동안, 감소된 자원 가용성의 기간 동안 및/또는 기타 시간에서 요구될 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 통신 수신 노드로 전송되고 릴레이 노드에 의해 통신 수신 노드로 전달된 높은 우선순위 코드 스트림은 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장할 수 있는 한편, 시스템 자원에 대한 요구는 낮은 우선순위 코드 스트림을 전송하지 않음으로써 감소될 수 있다.
도 5는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 무선 통신 시스템에서 데이터를 수신하는 방법(500)의 예시적인 흐름도를 도시한다. 방법(500)은 예컨대, 도 1의 무선 통신 시스템(100)에서 통신 수신 노드(106)에 의하여 전체적으로 또는 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(500)은 블록(502, 504, 506) 중 하나 이상에 의하여 예시된 바와 같은 다양한 동작, 기능 또는 작용을 포함한다. 방법(500)은 블록(502)에서 시작할 수 있다.
블록(502)["실질적으로 제1 시간 간격 동안, 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신"]에서, 통신 전송 노드로부터의 높은 우선순위 코드 스트림은 실질적으로 제1 시간 간격 동안 수신된다. 제1 시간 간격은 예컨대, 도 2의 제1 시간 간격(202)에 해당할 수 있다. 높은 우선순위 코드 스트림은 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하는 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장하도록 구성될 수 있다. 블록(502)는 블록(504)로 이어질 수 있다.
블록(504)["실질적으로 제2 시간 간격 동안, 낮은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신"]에서, 통신 전송 노드로부터의 낮은 우선순위 코드 스트림은 실질적으로 제2 시간 간격 동안 수신될 수 있다. 제2 시간 간격은 예컨대, 도 2의 제2 시간 간격(204)에 해당할 수 있다. 낮은 우선순위 코드 스트림은 높은 우선순위 코드 스트림만이 수신되는 경우의 수신 품질에 비하여 통신 수신 노드에 대한 통신 서비스를 향상시키도록 구성될 수 있다. 블록(504)은 블록(506)으로 이어질 수 있다.
블록(506)["실질적으로 제2 시간 간격 동안, 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 릴레이 노드로부터 수신"]에서, 릴레이 노드로부터의 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림은 실질적으로 제2 시간 간격 동안 수신될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 시간 간격 동안의 높은 우선순위 코드 스트림 및 제2 시간 간격 동안의 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 양자를 수신하는 것은 높은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터에 대한 시간 다이버시티를 제공한다. 통신 수신 노드는 시간 다이버시티의 장점을 취하여 예컨대, 오류 버스트를 최소화 시키거나 감소시킬 수 있고, 그에 따라 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
방법(500)은 도 5에 도시된 것 보다 더 많거나 더 적은 단계를 포함하도록 수정될 수 있다. 예컨대, 낮은 우선순위 코드 스트림이 통신 전송 노드로부터 수신되는 블록(504)은 예컨대, 통신 전송 노드가 낮은 우선순위 코드 스트림을 전송하지 않거나, 아니면 통신 수신 노드가 낮은 우선순위 코드 스트림을 수신할 수 없으면 생략될 수 있다. 도 4에 관하여 상술한 바와 같이, 통신 전송 노드는 시스템 자원에 대한 많은 요구의 기간 동안, 감소된 자원 가용성의 기간 동안 등에 낮은 우선순위 코드 스트림을 전송하지 않도록 결정할 수 있다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 통신 전송 노드로부터 수신된 높은 우선순위 코드 스트림 및 릴레이 노드로부터 수신된 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림은 낮은 우선순위 코드 스트림의 부재에도 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장할 수 있다.
다른 예시에서, 방법(500)은 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 낮은 우선순위 코드 스트림으로부터 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 낮은 우선순위 코드 스트림으로부터 분리하는 단계는 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 및 수신된 낮은 우선순위 코드 스트림의 최소 평균 제곱 에러 분석을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 예시로서, 방법(500)은 향상된 서비스 품질을 위하여 낮은 우선순위 코드 스트림 및 높은 우선순위 코드 스트림을 함께 조합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 낮은 우선순위 코드 스트림 및 높은 우선순위 코드 스트림은 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림에서의 데이터가 비디오 데이터를 포함하는 실시예에서 계층형 비디오 디코더와 같은 특정 디코더를 이용하여 조합될 수 있다.
여기에서 개시된 일부 실시예는 도 5에서의 블록(502, 504 및/또는 506)에 의하여 예시된 동작과 같은, 도 5의 방법(500)에 포함된 동작을 수행하도록 컴퓨팅 장치에 의하여 실행 가능한 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어를 가지는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 이러한 실시예 및 기타 실시예에서, 컴퓨팅 장치는 통신 수신 노드에 포함될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 장치는 도 3의 통신 수신 노드(106)에 포함된 프로세서(330)을 포함할 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 도 3의 통신 수신 노드(106)에 포함된 메모리(332)를 포함할 수 있다.
도 6은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 다양한 무선 통신 시스템 사이의 용량(capacity)을 비교하는 그래프이다. 도 6은 제1 곡선(602) 및 제2 곡선(604)를 포함한다. 제1 곡선(602)은 제1 무선 통신 시스템에서 거리 D(단위, km)의 함수로 시뮬레이트된 용량을 나타낼 수 있다. 제1 무선 통신 시스템은 일반적으로, 도 1에서 예시된 바와 같이 구성될 수 있고, 통신 전송 노드, 릴레이 노드 및 통신 수신 노드를 포함할 수 있고, 모두 일반적으로 이상에서 설명한 바와 같이 구성된다. 거리 D는 통신 전송 노드로부터 통신 수신 노드로의 거리에 관련될 수 있다. 표 1은 제1 곡선(602)의 시뮬레이션에 이용된 다양한 시뮬레이션 파라미터를 나타낸다.
시스템 대역폭 8 MHz
주파수 점 740 MHz
셀 반경 r = 2 km
통신 전송 노드 및 릴레이 노드 간의 거리 0.5*r = 1 km
경로 손실 모델 PL = 15 + 30logD (D in km)
통신 전송 노드 전송 전력 35 dBm
릴레이 노드 전송 전력 20 dBm
간섭 전력 5 dBm
신호 대 잡음비 18 dB
통신 전송 노드-릴레이 노드 링크 신호 대 잡음 비 4096
부반송파의 수 3076
채널 유형 통신 전송 노드-통신 수신 노드, 릴레이 노드-통신 수신 노드 차이니즈 6(Chinese 6)
통신 전송 노드-릴레이 노드 단일 경로 레일리 채널
제2 곡선(604)은 제2 무선 통신 시스템에서의 거리 D의 함수로서 시뮬레이트된 용량을 나타낼 수 있다. 제2 무선 통신 시스템은 릴레이 노드 없이 통신 전송 노드 및 통신 수신 노드를 포함할 수 있다. 추가적으로, 제2 무선 통신 시스템은 릴레이 노드의 부재에서의 무선 통신 시스템에서 종종 사용된 표준 고범위 방송 모드(standard high coverage broadcast)를 구현할 수 있다.
제1 및 제2 곡선(602, 604)를 비교함으로써 도 6에서 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선 통신 시스템의 용량은 D=0 km 내지 약 D=1.15 km에서 실질적으로 동일하다. 그러나, 약 D=1.15 km 내지 D=2 km에서, 릴레이 노드를 포함하고 일반적으로 여기에서 개시된 바와 같이 구성된 제1 통신 시스템은 릴레이 노드가 결핍된 제2 무선 통신 시스템의 용량에 비하여 상당히 향상된다.
도 7은 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 다양한 무선 통신 시스템 사이에서 이용불능(outage)의 발생을 비교하는 그래프이다. 도 7은 제1 곡선(702), 제2 곡선(704) 및 제3 곡선(706)을 포함한다. 제1 곡선(702)은 도 6에 관하여 설명된 제1 무선 통신 시스템에서 높은 우선순위 코드 스트림에 대하여 거리 D(단위, km)의 함수로 시뮬레이트된 이용불능을 나타낼 수 있다. 제2 곡선(704)은 제1 무선 통신 시스템에서 낮은 우선순위 코드 스트림에 대하여 거리 D의 함수로서 시뮬레이트된 이용불능을 나타낼 수 있다. 제3 곡선(706)은 도 6에 대하여 설명된 제2 무선 통신 시스템에서 표준 전송 스트림에 대한 거리 D의 함수로서 시뮬레이트된 이용불능을 나타낼 수 있다.
제1, 제2 및 제3 곡선(702, 704, 706)을 비교함으로써 도 7에 도시된 바와 같이, 약 1 km 내지 약 2 km에서의 높은 우선순위 코드 스트림(제1 곡선(702))의 이용불능은 표준 전송 스트림(제3 곡선(706))의 이용불능보다 상당히 낮다. 추가적으로, 약 1.25 km 내지 약 2 km에서의 낮은 우선순위 코드 스트림(제2 곡선(704))의 이용불능은 표준 전송 스트림의 이용불능 보다 상당히 낮다.
여기에서 설명된 일부 실시예가 예컨대, 시스템 용량을 향상시키거나 사용자 이용불능의 발생을 감소시키거나 아니면 성능을 향상시킴으로써 무선 통신 시스템 성능을 향상시킬 수 있음이 도 6 및 도 7로부터 도시될 수 있다. 교대로 또는 추가적으로, 여기에서 설명된 일부 실시예는 저가의 릴레이 노드를 무선 통신 시스템에 부가하고 계층형 전송 기법을 구현함으로써 기존의 무선 통신 시스템에서 구현될 수 있다. 따라서, 여기에서 설명된 일부 실시예는 효율적이고 유연하게 무선 시스템의 범위를 확장하고 시스템에 관한 사용자 경험을 올릴 수 있어 이에 따라 사용자 범위를 확장하고 사업적 이득을 증가시키도록 무선 통신 시스템의 동작을 허용할 수 있다.
본 개시는 다양한 태양의 예시로서 의도되는 여기에서 기술된 특정 실시예들에 제한되지 않을 것이다. 당업자에게 명백할 바와 같이, 많은 수정과 변형들이 그 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 여기에 열거된 것들에 더하여, 본 개시의 범위 안에서 기능적으로 균등한 방법과 장치가 위의 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 그러한 수정과 변형들은 첨부된 청구항의 범위에 들어가도록 의도된 것이다. 본 개시는 첨부된 청구항과 그러한 청구항에 부여된 균등물의 전 범위에 의해서만 제한될 것이다. 본 개시가 물론 다양할 수 있는 특정 방법, 시약, 합성 구성 또는 생물학적 시스템에 제한되지 않는 것으로 이해될 것이다. 또한, 여기에서 사용된 용어는 특정 실시예를 기술하기 위한 목적이고, 제한하는 것으로 의도되지 않음이 이해될 것이다.
여기에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수의 용어의 사용에 대하여, 당업자는 맥락 및/또는 응용에 적절하도록, 복수를 단수로 및/또는 단수를 복수로 해석할 수 있다. 다양한 단수/복수의 치환은 명확성을 위해 여기에서 명시적으로 기재될 수 있다.
당업자라면, 일반적으로 본 개시에 사용되며 특히 첨부된 청구범위(예를 들어, 첨부된 청구범위)에 사용된 용어들이 일반적으로 "개방적(open)" 용어(예를 들어, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"으로, 용어 "갖는"는 "적어도 갖는"으로, 용어 "포함하다"는 "포함하지만 이에 한정되지 않는" 등으로 해석되어야 함)로 의도되었음을 이해할 것이다. 또한, 당업자라면, 도입된 청구항의 기재사항의 특정 수가 의도된 경우, 그러한 의도가 청구항에 명시적으로 기재될 것이며, 그러한 기재사항이 없는 경우, 그러한 의도가 없음을 또한 이해할 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 이하의 첨부 청구범위는 "적어도 하나" 및 "하나 이상" 등의 도입 구절의 사용을 포함하여 청구항 기재사항을 도입할 수 있다. 그러나, 그러한 구절의 사용이, 부정관사 "하나"("a" 또는 "an")에 의한 청구항 기재사항의 도입이, 그러한 하나의 기재사항을 포함하는 실시예로, 그러한 도입된 청구항 기재사항을 포함하는 특정 청구항을 제한함을 암시하는 것으로 해석되어서는 안되며, 동일한 청구항이 도입 구절인 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 "하나"("a" 또는 "an")과 같은 부정관사(예를 들어, "하나"는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 일반적으로 해석되어야 함)를 포함하는 경우에도 마찬가지로 해석되어야 한다. 이는 청구항 기재사항을 도입하기 위해 사용된 정관사의 경우에도 적용된다. 또한, 도입된 청구항 기재사항의 특정 수가 명시적으로 기재되는 경우에도, 당업자라면 그러한 기재가 일반적으로 적어도 기재된 수(예를 들어, 다른 수식어가 없는 "두 개의 기재사항"을 단순히 기재한 것은, 일반적으로 적어도 두 개의 기재사항 또는 두 개 이상의 기재사항을 의미함)를 의미하도록 해석되어야 함을 이해할 것이다. 또한, "A, B 및 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예를 들어, "A, B 및 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않음). "A, B 또는 C 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예를 들어, "A, B 또는 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않음). 또한 당업자라면, 실질적으로 어떠한 이접 접속어(disjunctive word) 및/또는 두 개 이상의 대안적인 용어들을 나타내는 구절은, 그것이 상세한 설명, 청구범위 또는 도면에 있는지와 상관없이, 그 용어들 중의 하나, 그 용어들 중의 어느 하나, 또는 그 용어들 두 개 모두를 포함하는 가능성을 고려했음을 이해할 것이다. 예를 들어, "A 또는 B"라는 구절은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
또한, 마쿠쉬 그룹을 이용하여 본 개시의 특징 또는 양상이 기술될 때는, 당업자라면 본 개시가 또한 마쿠쉬 그룹의 임의의 개별 구성원 또는 구성원의 서브그룹을 이용하여 기술됨을 이해할 것이다.
서면의 기재를 제공하는 것과 같은 어떠한 그리고 모든 목적을 위해서, 본 개시에 기재된 모든 범위는 모든 어떠한 가능한 하위범위 및 그 하위범위의 조합을 또한 포괄함이 이해 되어야 한다. 임의의 나열된 범위는, 그 동일한 범위가 적어도 동일한 이분 범위, 삼분 범위, 사분 범위, 오분 범위, 십분 범위 등으로 분할될 수 있으며, 그러한 동일 범위를 충분히 기술하는 것으로 용이하게 인식될 수 있다. 제한되지 않은 예로서, 본 개시에 기재된 각 범위는, 하위 삼분, 중간 삼분, 상위 삼분 등으로 용이하게 분할될 수 있다. 또한, "까지(up to)," "적어도(at least)," "더 큰(greater than)," "더 적은(less than)" 등과 같은 모든 언어는 인용된 수를 포함하며, 상술한 바와 같은 하위 범위로 분할될 수 있는 범위들을 나타냄이 이해되어야 한다. 마지막으로, 범위는 각 개별 구성요소를 포함됨이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 1 내지 3 셀(cell)을 가지는 그룹은 1, 2 또는 3 셀을 가지는 그룹을 나타낸다. 유사하게, 1 내지 5 셀을 가지는 그룹은 1, 2, 3, 4 또는 5 셀을 가지는 그룹을 나타내는 등이다.
상술로부터, 본 개시의 다양한 실시예가 예시의 목적으로 여기에서 설명되었으며, 다양한 변형이 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 따라서, 여기에서 다양한 실시예는 제한하는 것으로 의도되지 않았으며, 진정한 범위 및 사상은 이하의 청구항에 의하여 나타난다.

Claims (32)

  1. 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법으로서,
    통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할하는 단계;
    상기 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 단계; 및
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드로 전송하는 단계
    를 포함하고
    상기 릴레이 노드는 상기 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고, 증폭하고 상기 통신 수신 노드로 전달하도록 구성되고;
    상기 통신 수신 노드는 실질적으로 제1 시간 간격 동안 상기 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하도록 구성되고 실질적으로 상기 제1 시간 간격과 인터리브(interleave)된 제2 시간 간격 동안 상기 낮은 우선순위 코드 스트림 및 상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 모두를 수신하도록 더 구성되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 높은 우선순위 코드 스트림 및 상기 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할되고 상기 높은 우선순위 코드 스트림 및 상기 낮은 우선순위 코드 스트림은 통신 전송 노드에 의하여 전송되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 높은 우선순위 코드 스트림은 상기 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장하도록 구성되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림은 상기 통신 수신 노드에 대한 통신 서비스를 향상시키도록 구성되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 단계는 상기 높은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터를 상기 제1 시간 간격 동안 전송하는 단계를 포함하고;
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드로 전송하는 단계는 상기 낮은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터를 상기 제2 시간 간격 동안 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 컴퓨터 판독가능 저장매체로서,
    통신 수신 노드에 대하여 의도된 데이터를 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할하는 것;
    상기 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 것; 및
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드로 전송하는 것
    을 포함하는 동작을 수행하도록 컴퓨팅 장치에 의하여 실행 가능한 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 가지고,
    상기 릴레이 노드는 상기 높은 우선순위 코드 스트림을 증폭하고 상기 통신 수신 노드로 전달하도록 구성되고,
    상기 통신 수신 노드는 상기 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제1 시간 간격 동안 수신하도록 구성되고 상기 낮은 우선순위 코드 스트림 및 상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림 모두를 실질적으로 상기 제1 시간 간격과 인터리브된 제2 시간 간격 동안 수신하도록 더 구성되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치는 통신 수신 노드에 포함되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 통신 전송 노드는 기지국(base station) 또는 eNB(evolved Node B)를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 높은 우선순위 코드 스트림은 상기 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장하도록 구성되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림은 상기 통신 수신 노드에 대한 통신 서비스를 향상시키도록 구성되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드 및 릴레이 노드로 전송하는 것은 상기 높은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터를 상기 제1 시간 간격 동안 전송하는 것을 포함하고;
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 수신 노드로 전송하는 것은 상기 낮은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터를 상기 제2 시간 간격 동안 전송하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  12. 무선 통신 시스템에서 데이터를 수신하는 방법으로서,
    실질적으로 제1 시간 간격 동안, 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신하는 단계;
    실질적으로 제2 시간 간격 동안, 낮은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 전송 노드로부터 수신하는 단계; 및
    실질적으로 상기 제2 시간 간격 동안, 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 릴레이 노드로부터 수신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 낮은 우선순위 코드 스트림으로부터 분리하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 낮은 우선순위 코드 스트림으로부터 분리하는 단계는 상기 수신된 낮은 우선순위 코드 스트림 및 상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림의 최소 평균 제곱 에러 분석(minimum mean squared error analysis)을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 높은 우선순위 코드 스트림은 상기 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하는 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장하도록 구성되는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림은 상기 통신 수신 노드에 대한 통신 서비스를 향상시키도록 구성되는, 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제1 시간 간격 동안 수신하고, 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제2 시간 간격 동안 수신하는 단계는 상기 높은 우선순위 코드 스트림에 포함된 데이터에 대한 시간 다이버시티(time diversity)를 제공하는, 방법.
  18. 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    실질적으로 제1 시간 간격 동안, 높은 우선순위 코드 스트림을 통신 전송 노드로부터 수신하는 것;
    실질적으로 제2 시간 간격 동안, 낮은 우선순위 코드 스트림을 상기 통신 전송 노드로부터 수신하는 것; 및
    실질적으로 상기 제2 시간 간격 동안, 증폭된 높은 순위 코드 스트림을 릴레이 노드로부터 수신하는 것
    을 포함하는 동작을 수행하도록 컴퓨팅 장치에 의하여 실행 가능한 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어를 가지는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치는 상기 컴퓨팅 장치는 통신 수신 노드에 포함되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 통신 수신 노드는 휴대폰, 스마트폰 또는 랩탑 컴퓨터를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 동작은 상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 낮은 우선순위 코드 스트림으로부터 분리하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 상기 낮은 우선순위 코드 스트림으로부터 분리하는 것은, 상기 수신된 낮은 우선순위 코드 스트림 및 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림의 최소 평균 제곱 에러 분석을 수행하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 높은 우선순위 코드 스트림은 상기 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하는 통신 수신 노드에 대한 기초적인 통신 서비스를 보장하도록 구성되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림은 상기 통신 수신 노드에 대한 통신 서비스를 향상시키도록 구성되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  25. 무선 통신 시스템으로서,
    데이터를 높은 우선순위 코드 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림으로 분할하고 상기 높은 우선순위 코트 스트림 및 낮은 우선순위 코드 스트림을 전송하도록 구성되는, 통신 전송 노드;
    상기 높은 우선순위 코드 스트림을 수신하고, 증폭하고 전달하도록 구성되는 릴레이 노드; 및
    통신 수신 노드
    를 포함하고,
    상기 통신 수신 노드는
    상기 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제1 시간 간격 동안 상기 통신 전송 노드로부터 수신하고;
    상기 낮은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 제2 시간 간격 동안 상기 통신 전송 노드로부터 수신하며;
    상기 증폭된 높은 우선순위 코드 스트림을 실질적으로 상기 제2 시간 간격 동안 상기 릴레이 노드로부터 수신하도록 구성되는, 무선 통신 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 통신 전송 노드의 전송 전력은 약 35 dBm인, 무선 통신 시스템.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 릴레이 노드의 전송 전력은 약 20dBm인, 무선 통신 시스템.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템의 신호 대 잡음 비는 약 18dB인, 무선 통신 시스템.
  29. 제25항에 있어서,
    r은 상기 통신 전송 노드로부터의 최대 전송 거리이고,
    약 0.75r보다 큰 거리에서의 상기 통신 시스템의 용량은 10% 내지 50%의 범위에서 상기 릴레이 노드가 없는 통신 시스템에 비하여 높은, 무선 통신 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 통신 전송 노드 및 상기 릴레이 노드 사이의 거리는 약 0.5r인, 무선 통신 시스템.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 통신 전송 노드는 기지국 또는 eNB(evolved Node B)를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  32. 제25항에 있어서,
    상기 통신 수신 노드는 휴대폰, 스마트폰 또는 랩탑 컴퓨터를 포함하는, 무선 통신 시스템.
KR1020137032200A 2011-05-04 2011-05-04 릴레이 및 계층적 전송 방법 KR101466814B1 (ko)

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