WO2010053339A2 - 무선통신 시스템의 harq 수행방법, 서브프레임 할당 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템의 harq 수행방법, 서브프레임 할당 방법 및 장치 Download PDF

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WO2010053339A2
WO2010053339A2 PCT/KR2009/006594 KR2009006594W WO2010053339A2 WO 2010053339 A2 WO2010053339 A2 WO 2010053339A2 KR 2009006594 W KR2009006594 W KR 2009006594W WO 2010053339 A2 WO2010053339 A2 WO 2010053339A2
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subframe
subframes
base station
relay station
backhaul
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김소연
이문일
박규진
고현수
한승희
권영현
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    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
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    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
    • H—ELECTRICITY
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
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    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for allocating subframes in a wireless communication system.
  • the conventional wireless communication system includes a mobile station (MS) and a base station (BS) that provides a service in a cell, which is a predetermined area.
  • the quality of a transmission signal in a wireless channel between a terminal and a base station may be affected by changes in the wireless environment. In particular, due to various scattering factors (scatters) of the surroundings, the movement of the terminal, etc., the radio channel changes over time. In addition, since the receiving power is drastically reduced as the distance between the wireless communication subjects increases, the distance is limited. Thus, in general, the terminal can communicate with the base station when it is within coverage of the base station.
  • the maximum transmission speed between the base station and the terminal, the throughput of the user in the cell, and the throughput of the entire cell may decrease due to factors such as a scattering factor, a moving speed of the terminal, and a distance between transmission and reception.
  • the communication quality between the terminal and the base station may not be good.
  • the relay station refers to an apparatus for relaying signals between the terminal and the base station.
  • Introducing various technologies to compensate for the degradation of transmission signals between the base station and the terminal to the relay station is expected to improve the throughput, coverage, etc. of the wireless communication system.
  • a base station cannot transmit a signal to a relay station in a subframe whose subframe index is 0, 4, 5, or 9 of a radio frame. This is due to the fact that the relay station should transmit essential information to the terminal connected to the relay station in the above-described specific subframe and self interference. Self-interference occurs because the frequency band at which the relay station receives signals from the base station and the frequency band at which the relay station transmits signals to the relay station terminals are the same.
  • FDD frequency division duplex
  • the relay station should transmit a required signal to a terminal connected to the relay station.
  • a subframe transmitting the required signal it is difficult to receive a signal from the base station due to self-interference. will be.
  • the above limitation may be a problem even when performing a hybrid automatic repeat request (HARQ) between the base station and the relay station.
  • the base station may need to transmit or retransmit data to the relay station in a subframe in which transmission to the relay station is restricted.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the present invention has been made in an effort to provide a method and apparatus for allocating a subframe of a wireless communication system in consideration of limitations existing in a link between a base station and a relay station.
  • the present invention provides a method of performing HARQ in a wireless communication system.
  • a method for allocating a subframe in a wireless communication system using a wireless frame including a plurality of subframes includes: selecting, by a base station, a backhaul downlink subframe to transmit a signal to a relay station; And if the selected backhaul downlink subframe corresponds to one of restricted subframes, allocating the backhaul downlink subframe to a replacement subframe instead of the limited subframes.
  • the relay station is characterized in that the subframes to transmit the essential information to the relay station.
  • a method for performing a hybrid automatic repeat reQuest (HARQ) of a relay station includes: receiving data in an alternative subframe selected from a base station; And transmitting the ACK / NACK for the data to the base station, wherein the replacement subframe is a subframe other than the restricted subframes, and the restricted subframes require the relay station to transmit essential information to the RS. Subframes.
  • HARQ hybrid automatic repeat reQuest
  • an apparatus in accordance with another aspect of the present invention, includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor connected to the RF unit, wherein the processor selects a backhaul downlink subframe to transmit a signal to a relay station, and if the selected backhaul downlink subframe corresponds to one of limited subframes, the backhaul A downlink subframe is allocated to an alternative subframe other than the restricted subframe, and the limited subframes are subframes in which the RS should transmit essential information to the RS.
  • RF radio frequency
  • 1 shows a wireless communication system including a relay station.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a frequency division duplex (FDD) radio frame in a 3GPP LTE system.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • FIG. 5 shows an example of a downlink subframe structure.
  • FIG. 6 shows a downlink HARQ between a base station and a terminal.
  • FIG. 8 shows an example of a subframe structure in which a relay station receives a signal from a base station.
  • FIG 9 illustrates a problem that may occur when subframe allocation is performed in a backhaul link between a base station and a relay station.
  • FIG. 10 shows an example in which the base station moves the position of the first subframe to transmit a signal to the relay station in four radio frame intervals.
  • 11 shows an example of puncturing a backhaul downlink subframe.
  • FIG. 13 shows an example of moving a backhaul downlink subframe corresponding to a restricted subframe to a next subframe instead of a limited subframe in a wireless communication system operating in an FDD scheme.
  • FIG. 14 shows an example of moving a backhaul downlink subframe corresponding to a restricted subframe to a previous subframe instead of the restricted subframe in a wireless communication system operating in an FDD scheme.
  • FIG. 15 shows an example of moving a backhaul downlink subframe corresponding to a restricted subframe to the nearest subframe rather than the restricted subframe in a wireless communication system operating in an FDD scheme.
  • FIG. 16 shows a temporal relationship for controlling a backhaul downlink subframe when moving to the last non-limiting subframe among the previously located subframes in time.
  • 17 shows a controlled time relationship between PUSCH and PHICH.
  • UL grant PDCCH including a UL grant and a PUSCH.
  • 19 illustrates a controlled time relationship between a PDSCH and an uplink ACK / NACK.
  • FIG. 20 illustrates a time relationship for controlling a backhaul downlink subframe when moving to a non-limiting subframe located first among subframes located next in time.
  • 21 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • E-UMTS Evolved-UMTS
  • E-UTRAN Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network
  • SCD Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • LTE-A Advanced is the evolution of LTE.
  • 3GPP LTE / LTE-A is mainly described, but IEEE. It can be applied to other systems such as 802. 16m.
  • 1 shows a wireless communication system including a relay station.
  • a wireless communication system 10 including a relay station includes at least one base station 11 (BS).
  • Each base station 11 provides a communication service for a particular geographic area 15, commonly referred to as a cell.
  • the cell can be further divided into a plurality of areas, each of which is called a sector.
  • One or more cells may exist in one base station.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 13, and includes an evolved NodeB (eNB), a Base Transceiver System (BTS), an Access Point, an Access Network (AN), and the like. It may be called in other terms.
  • the base station 11 may perform functions such as connectivity, management, control, and resource allocation between the relay station 12 and the terminal 14.
  • a relay station (RS) 12 refers to a device that relays a signal between the base station 11 and the terminal 14 and may be referred to as another term such as a relay node (RN) and a repeater.
  • RN relay node
  • a relay method used by the relay station any method such as AF and ADF may be used, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • Terminals 13 and 14 may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a personal digital assistant (PDA). ), A wireless modem, a handheld device, and an access terminal (AT).
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • PDA personal digital assistant
  • a wireless modem a handheld device
  • AT access terminal
  • the macro terminal (Mac UE, Ma UE, 13) is a terminal that directly communicates with the base station 11
  • the relay terminal relay UE, Re UE, 14
  • the link between the base station 11 and the relay station 12 is called a backhaul link, and the link between the relay station 12 and the relay station terminal 14 is called an access link.
  • the communication from the base station 11 to the relay station 12 is called backhaul downlink, and the communication from the relay station 12 to the base station 11 is called backhaul uplink.
  • the communication from the relay station 12 to the relay station 14 is called access downlink, and the communication from the relay station terminal 14 to the relay station 12 is called access uplink.
  • the backhaul downlink and the backhaul uplink may be operated in a frequency division duplex (FDD) mode or a time division duplex (TDD) mode.
  • the access downlink and the access uplink may also be operated in the FDD mode or the TDD mode.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a frequency division duplex (FDD) radio frame in a 3GPP LTE system. This may be referred to Section 4.1 of 3GPP TS 36.211 "Technical Specification; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)".
  • FDD frequency division duplex
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots.
  • one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the slot may consist of seven symbols in a normal cyclic prefix (CP) and may consist of six symbols in an extended CP.
  • CP normal cyclic prefix
  • FDD mode downlink transmission and uplink transmission are separated and separated in the frequency domain.
  • TDD time division duplex
  • a radio frame consists of two half-frames.
  • a half-frame consists of five subframes.
  • the uplink and the downlink are classified in subframe units, and the uplink subframe and the downlink subframe are separated by a switching point.
  • the switching point is an area for separating the uplink and the downlink between the uplink subframe and the downlink subframe.
  • the switching point includes a Downlink Pilot Time Slot (DwPTS), a Guard Period (Guard Period) and an Uplink Pliot Time Slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the GP is a protection interval for removing interference caused by the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • TDD mode downlink transmission and uplink transmission are separated and separated in the time domain.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in a time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDM symbols and one resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is called a resource element (RE), and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • a resource block group is a collection of four resource blocks. The number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell.
  • FIG. 5 shows an example of a downlink subframe structure.
  • a subframe includes two slots. Up to three OFDM symbols in the first slot of the subframe are the control region to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are the data region to which the Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • Downlink control channels used in 3GPP LTE include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and the like.
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of the subframe carries information about the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • DCI Downlink control information
  • DCI indicates uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, and uplink transmission power control command for arbitrary UE groups.
  • PDCCH is a resource allocation and transmission format of downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, random access response transmitted on PDSCH Resource allocation of a higher layer control message, a set of transmission power control commands for individual terminals in a certain terminal group, and activation of a Voice over Internet Protocol (VoIP).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the
  • the PHICH carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for an uplink HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request). That is, the ACK / NACK signal for the uplink data transmitted by the terminal is transmitted on the PHICH.
  • ACK Acknowledgement
  • NACK Not-Acknowledgement
  • FIG. 6 shows a downlink HARQ between a base station and a terminal.
  • a terminal receiving downlink data 21 in subframe N from a base station transmits an ACK / NACK signal 22 in a subframe N + 4 after a predetermined time elapses.
  • the downlink data 21 may be transmitted on a physical downlink shared channel (PDSCH) indicated by a physical downlink control channel (PDCCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the ACK / NACK signal 22 becomes an ACK signal when the downlink data is successfully decoded, and an NACK signal when the downlink data fails to be decoded.
  • the base station may retransmit the downlink data 23 in the subframe (N + 8).
  • the transmission time or resource allocation of the ACK / NACK signal for the downlink data may be dynamically informed by the base station through signaling, or may be promised in advance according to the transmission time or resource allocation of the downlink data.
  • FDD frequency division duplex
  • an ACK / NACK signal for the PDSCH is transmitted through a physical uplink control channel (PUCCH) in a subframe (N + 4).
  • PUCCH physical uplink control channel
  • a base station that receives uplink data 31 on a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) of subframe N from a UE may receive ACK / NACK (PH) on a PHICH of subframe N + 4. Not-Acknowledgement) signal 32 is transmitted.
  • the ACK / NACK signal 32 becomes an ACK signal when the uplink data 31 is successfully decoded, and becomes an NACK signal when the decoding of the uplink data 31 fails.
  • the terminal may transmit the retransmission data 33 for the uplink data 31 until the ACK signal is received or the maximum number of retransmissions.
  • the base station may transmit the ACK / NACK signal for the retransmission data 33 on the PHICH.
  • the HARQ period is 8 ms (8 TTI) and the ACK / NACK round trip time (RTT) is 4 ms.
  • RTT round trip time
  • a frequency division duplex (FDD) scheme When a frequency division duplex (FDD) scheme is used in a wireless communication system, subframes corresponding to subframe indexes of 0, 4, 5, and 9 in a radio frame (subframes having subframe indexes of 0, 1, 5, and 6 in TDD) In the frame, hereinafter, such an FDD / TDD subframe is referred to as a restricted subframe.
  • the RS needs to transmit essential information such as a synchronization signal (for example, a primary synchronization signal, a secondary synchronization signal, etc.) and system information to the RS. This is because it is difficult or impossible to receive a signal from a base station due to self interference due to transmission of a signal including such essential information.
  • a synchronization signal for example, a primary synchronization signal, a secondary synchronization signal, etc.
  • FIG. 8 shows an example of a subframe structure in which a relay station receives a signal from a base station.
  • the RS performs a cell-specific reference signal (CRS) according to a predetermined number of sub-frames, for example, according to the number of antenna ports defined through a PBCH in two OFDM symbol intervals.
  • the controller transmits control information of PCFICH, PDCCH, and PHICH, which are control channels, to the RS.
  • control information may serve to inform the RS that the downlink data will not be transmitted to the RS so that the RS does not perform unnecessary data reception or reference signal measurement.
  • the RS may receive a backhaul downlink signal from the base station in the subframe period 291 except for the guard period 1 and the guard period 2.
  • Guard period 1 and guard interval 2 may not exist in some cases. That is, protection intervals 1 and / or 2 may not be defined by subframe timing alignment of a specific backhaul link and access link, for example, a control known as PCFICH on downlink subframe transmission of a base station. It may not be defined by the relationship between the value of the number of channel transmission symbols and the number of control channel transmission symbols on the access downlink subframe of the relay station.
  • PCFICH control channel transmission symbols known as PCFICH on the downlink subframe transmission of the base station
  • PCFICH control channel transmission symbols known as PCFICH
  • the number of control channel transmission symbols on the access downlink subframe of the relay station Can be dynamically adapted to backhaul and access downlink conditions. Accordingly, whether or not protection interval 1 is defined may vary.
  • the structure of such a subframe is to provide backward compatibility with an existing LTE terminal, and utilizes the structure of an MBMS Single Frequency Network (MBSFN) subframe and is called a fake MBSFN subframe.
  • MBSFN MBMS Single Frequency Network
  • the subframe in which the relay station receives a signal from the base station may utilize a blank subframe in addition to the form of the fake MBSFN subframe described above.
  • the empty subframe may inform the relay station terminal explicitly or implicitly in advance as a subframe in which the relay terminal does not expect to receive a physical signal such as a reference signal from the relay station. Then, the RS does not perform unnecessary data reception operation or reference signal measurement for the empty subframe so that no error occurs.
  • the fake MBSFN subframe or the empty subframe may be notified through the PCFICH of the subframe, or may be notified through a higher layer signal such as radio resource control (RRC).
  • RRC radio resource control
  • a backhaul downlink resource in a subframe in which a relay station receives a signal from a base station is secured as the relay station sets a fake MBSFN subframe or an empty subframe to the relay station terminal.
  • An empty subframe is described with an expression of applying or configuring the backhaul downlink.
  • FIG 9 illustrates a problem that may occur when subframe allocation is performed in a backhaul link between a base station and a relay station.
  • the RS receives downlink data through a subframe having a subframe index of 1 in the radio frame # 1 (hereinafter referred to as subframe # 1).
  • subframe # 1 the radio frame # 1
  • the HARQ period is 8ms and the ACK / NACK RTT is 4ms
  • ACK / NACK is transmitted after 4 subframe intervals
  • downlink data transmitted or retransmitted is received after 8 subframe intervals.
  • the RS receives the downlink data from the base station through the subframe # 9 91 in the radio frame # 1.
  • downlink data is received in subframe # 5 92 of radio frame # 3.
  • a subframe corresponding to a restricted subframe among subframes in which a relay station receives a signal from a base station is hereinafter referred to as a colliding subframe for convenience.
  • subframe # 9 (91) of radio frame # 1 and subframe # 5 (92) of radio frame # 3 are collision subframes.
  • the above example is an example of strict application of synchronous HARQ with a HARQ period of 8 ms. If the resource allocation for the retransmitted channel is applied to the asynchronous HARQ based on the PDCCH, the downlink is applied in downlink.
  • the interval of retransmission subframes may vary.
  • the retransmission subframe should not be a limited subframe.
  • the RS may transmit a reference signal and a control signal to the RS during the first predetermined number of OFDM symbols.
  • partial blanking can be expressed.
  • subframe # 5 (93) of the radio frame # 1 in the access link it can be said that total blanking appears because the relay station cannot transmit a signal to the relay station (in FIG. 9, from the point of view of the relay station terminal).
  • the subframe 93 in which the entire blank appears, is indicated by horizontal stripes and is the same below).
  • FIG. 10 shows an example in which the base station moves the position of the first subframe to transmit a signal to the relay station in four radio frame intervals.
  • FIG. 10 differs from FIG. 9 in that the first subframe in which a base station transmits a signal to a relay station is subframe # 3 of radio frame # 1. Even if the position of the first subframe is moved as described above, collision subframes occur in subframe # 9 (101) of radio frame # 2 and subframe # 5 (102) of radio frame # 4.
  • a subframe allocation method in a wireless communication system for preventing collision subframes from occurring will be described.
  • the base station selects a backhaul downlink subframe to transmit a signal to the relay station, and if the selected backhaul downlink subframe is a collision subframe corresponding to a limited subframe, punctures the corresponding backhaul downlink subframe.
  • the punctured subframe can then be used for the access link.
  • the HARQ period may be an interval longer than 8 subframes, for example, 16 subframe intervals.
  • the 8 ms HARQ period based backhaul downlink retransmission may be an 8 ms HARQ period or an Xms depending on whether the retransmission backhaul downlink subframe is punctured, where Xms may be, for example, a 16 ms HARQ period.
  • the HARQ period as well as the 8 ms HARQ period in the backhaul uplink is transmitted as it is transmitted in a possible downlink backhaul subframe.
  • a 16 ms HARQ period may occur, and the downlink ACK / NACK RTT for uplink data channel transmission may be an extended RTT instead of an interval of 4 subframes, for example, 12 subframe intervals.
  • 11 shows an example of puncturing a backhaul downlink subframe.
  • subframe # 0 111 of radio frame # 2 and subframe # 4 112 of radio frame # 4 correspond to a collision subframe among backhaul downlink subframes.
  • the base station can puncture this colliding subframe and assign it to the access link.
  • This method is advantageous when the backhaul link has asymmetric channel quality. For example, if the channel quality of the backhaul downlink is much better than the channel quality of the backhaul uplink, the backhaul uplink subframe does not puncture, so there is an advantage that more subframes can be used.
  • a plurality of backhaul uplink subframes may be combined into one transmission unit.
  • ACK / NACK transmitted in an unperforated backhaul downlink subframe may be defined as a response to codewords transmitted in a plurality of backhaul uplink subframes.
  • the ACK / NACK to be transmitted in the punctured backhaul downlink subframe is transmitted in another non-puncture backhaul downlink subframe.
  • ACK / NACK for one codeword transmitted in two backhaul uplink subframes is transmitted in one backhaul downlink subframe.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • SISO Single Input Single Output
  • ACK / NACK for the plurality of codewords may be transmitted in an unperforated backhaul downlink subframe.
  • a plurality of codewords may be transmitted in one backhaul uplink subframe, and when there are a plurality of such backhaul uplink subframes, ACK / NACK for each codeword may be transmitted in the same backhaul downlink subframe.
  • the perforated backhaul downlink subframe may be used for the access link.
  • the punctured backhaul downlink subframe for example, broadcast information such as system information that does not require ACK / NACK may be transmitted.
  • an ACK / NACK RTT or HARQ period may be newly defined.
  • the HARQ period may be an interval longer than 8 subframes, for example, 16 subframe intervals. .
  • an 8ms-based HARQ period based backhaul downlink retransmission may have an 8ms HARQ period or Xms (X is a positive integer), for example, 16ms HARQ period depending on whether the retransmission backhaul subframe is punctured. If the PHICH transmission downlink backhaul subframe for the backhaul uplink data physical channel (PUSCH) transmission is punctured, the HARQ period as well as the 8 ms HARQ period is increased in the backhaul uplink as transmitted in a possible downlink backhaul subframe. In this case, a 16ms HARQ period may occur, and the downlink ACK / NACK RTT for uplink data channel transmission may be an extended RTT instead of 4 subframe intervals, for example, 12 subframe intervals.
  • the backhaul downlink subframe and the backhaul uplink subframe are punctured in pairs.
  • the backhaul downlink subframe is a collision subframe
  • the backhaul uplink subframe is a subframe linked with HARQ on the backhaul downlink subframe. That is, the backhaul uplink subframe is a subframe spaced before or after the backhaul downlink subframe in time by half of the ACK / NACK RTT or HARQ period. 12 shows an example of spaced apart by four subframe intervals.
  • the punctured subframe pair is used in the access link of the LTE-A system, the ACK / NACK RTT or HARQ period may be newly defined. For example, it may be applied in the same manner as described above with reference to FIG.
  • the base station may allocate the backhaul downlink subframe to a subframe other than the limited subframe, that is, a replacement subframe.
  • the base station may apply this method, for example, when performing HARQ with the relay station.
  • the replacement subframe may be, for example, a limiting subframe corresponding to the backhaul downlink subframe, that is, a subframe positioned first among subframes located later in time than the collision subframe.
  • the backhaul downlink subframe corresponding to the restricted subframe is moved to the next subframe instead of the restricted subframe.
  • FIG. 13 shows an example of moving a backhaul downlink subframe corresponding to a restricted subframe to a next subframe instead of a limited subframe in a wireless communication system operating in an FDD scheme.
  • subframe # 9 of radio frame # 1 corresponds to a collision subframe, it is moved to subframe # 1 of radio frame # 2 which is an alternative subframe.
  • subframe # 5 of the radio frame # 3 is moved to the subframe # 6 of the radio frame # 3, which is an alternative subframe.
  • the backhaul downlink data physical channel and the control channels may be transmitted and related physical signals may be transmitted on the subframe configured to move.
  • the base station may transmit a channel and a physical signal excluding the PDSCH in the replacement subframe. For example, only downlink ACK / NACK may be transmitted.
  • the replacement subframe may be the last subframe among the subframes in which the backhaul downlink subframe is positioned temporally in advance of the corresponding restriction subframe.
  • the backhaul downlink subframe corresponding to the restricted subframe is moved to the previous subframe instead of the restricted subframe.
  • FIG. 14 shows an example of moving a backhaul downlink subframe corresponding to a restricted subframe to a previous subframe instead of the restricted subframe in a wireless communication system operating in an FDD scheme.
  • subframe # 9 of radio frame # 1 corresponds to a collision subframe, it moves to subframe # 8 of radio frame # 1, which is an alternative subframe.
  • subframe # 5 of the radio frame # 3 is moved to the subframe # 3 of the radio frame # 3, which is an alternative subframe.
  • the relay station is a subframe interworked to receive the downlink ACK / NACK in the alternative subframe, that is, the radio frame #.
  • a channel and a physical signal other than the PUSCH may be transmitted (for example, the RS may transmit only uplink ACK / NACK). This method results in a 40% throughput loss only in the transmission from the relay station to the base station.
  • the replacement subframe may be a subframe closest in time to the limited subframe to which the backhaul downlink subframe corresponds.
  • the base station moves the backhaul downlink subframe corresponding to the restricted subframe to the closest subframe rather than the restricted subframe.
  • FIG. 15 shows an example of moving a backhaul downlink subframe corresponding to a restricted subframe to the nearest subframe rather than the restricted subframe in a wireless communication system operating in an FDD scheme.
  • subframe # 9 of radio frame # 1 moves to subframe # 8 of radio frame # 1 that is a subframe corresponding to a collision subframe.
  • Subframe # 5 of radio frame # 3 moves to subframe # 6 of radio frame # 3, which is an alternative subframe. That is, the position of the replacement subframe is variable before or after the collision subframe.
  • the backhaul downlink data physical channel, the physical control channel, and the physical signals can be transmitted by default, but alternatively, the relay station is a subframe interworked to receive the downlink ACK / NACK in the alternative subframe, that is, the radio frame #.
  • a channel and a physical signal except for the PUSCH may be transmitted (for example, the RS may transmit only uplink ACK / NACK).
  • the base station may transmit a channel and a physical signal excluding the PDSCH in subframe # 6 of radio frame # 3 which is a substitute subframe. This method results in a 20% throughput loss in each transmission from the relay station to the base station and from the base station to the relay station.
  • FIG. 16 shows a temporal relationship for controlling a backhaul downlink subframe when moving to the last non-limiting subframe among the previously located subframes in time.
  • the time relationship between the PUSCH and the PHICH is controlled by the base station.
  • the base station controls the relationship between the UL grant PDCCH (PUC) including the uplink grant and the PUSCH or the time relationship between the PDSCH and the uplink ACK / NACK. Can be. This will be described later in more detail.
  • PUC UL grant PDCCH
  • 17 shows a controlled time relationship between PUSCH and PHICH.
  • the base station transmits ACK / NACK to the relay station through the PHICH of subframe #n.
  • PHICH transmission in subframe #n of the base station is for ACK / NACK for the PUSCH transmitted by the RS in subframe # (n-3).
  • This may be represented as ACK / NACK RTT is set to 3ms in the uplink HARQ.
  • UL grant PDCCH including a UL grant and a PUSCH.
  • the base station causes the relay station to transmit the PUSCH to the base station in subframe # (k + 5) through a PDCCH including an uplink grant transmitted in subframe #k.
  • an uplink grant transmitted in subframe #k may be set as a grant message for PUSCH transmission in a plurality of subframes. Then, it may serve as a grant message for the PUSCH transmitted in subframe # (k + 5) and a subsequent set number of subframes.
  • 19 illustrates a controlled time relationship between a PDSCH and an uplink ACK / NACK.
  • the relay station When the base station transmits the PDSCH to the relay station in subframe #m, the relay station transmits an uplink ACK / NACK to the base station in subframe # (m + 5). This may be represented as ACK / NACK RTT is set to 5ms in downlink HARQ.
  • FIG. 20 illustrates a time relationship for controlling a backhaul downlink subframe when moving to a non-limiting subframe located first among subframes located next in time.
  • the time relationship between the PUSCH and the PHICH is controlled by the base station.
  • the relationship between the UL grant PDCCH (PUC) including the uplink grant and the PUSCH or the time relationship between the PDSCH and the uplink ACK / NACK is determined by the base station. Can be controlled.
  • the time relationship between PUSCH and PHICH, the relationship between a UL grant PDCCH (PUDC) including an uplink grant and a PUSCH, or a time relationship between PDSCH and uplink ACK / NACK. Can be controlled.
  • the BS transmits ACK / NACK to the RS through the PHICH of subframe #i.
  • PHICH transmission in subframe #i of the base station is for ACK / NACK for the PUSCH transmitted by the RS in subframe # (i-5).
  • This may be represented as ACK / NACK RTT is set to 5ms in the uplink HARQ.
  • the base station causes the relay station to transmit the PUSCH to the base station in subframe # (k + 3) through a PDCCH including an uplink grant transmitted in subframe #i.
  • an uplink grant transmitted in subframe #i may be set as a grant message for PUSCH transmission in a plurality of subframes. Then, it may serve as a grant message for a PUSCH transmitted in subframe # (i + 3) and a subsequent set number of subframes.
  • the relay station When the base station transmits the PDSCH to the relay station in subframe #i, the relay station transmits an uplink ACK / NACK to the base station in subframe # (i + 3). This may be represented as ACK / NACK RTT is set to 3ms in the downlink HARQ.
  • Embodiments according to the present invention use synchronous HARQ from the point of view of the relay station, but if the interlinked subframe corresponds to the limited subframe to receive the downlink ACK / NACK for the subframe transmitting the PUSCH, it is not limited. It can also be expressed as moving or shifting to a subframe.
  • an ACK / NACK RTT other than a 4 ms ACK / NACK RTT in which a subframe interworked to receive an uplink ACK / NACK for a subframe that has transmitted a PDSCH is used. It can also be expressed as having.
  • Embodiments according to the present invention may be performed by the base station transmitting an offset value for the HARQ period and the ACK / NACK RTT value basically set to the relay station.
  • the ACK / NACK RTT value basically set is 4 ms (4 TTI)
  • the base station moves the backhaul downlink subframe corresponding to the limited subframe forward or backward in the time domain, as much as the subframe interval to be moved.
  • the method described with reference to FIGS. 11 and 12 and the method described with reference to FIGS. 13 to 15 may be used in combination.
  • the backhaul downlink subframe corresponding to the limited subframe and the replacement subframe are spaced apart by one subframe interval in FIGS. 13 to 14, the backhaul downlink subframe is moved, but the replacement subframe is When spaced apart by two subframe intervals, a method of puncturing without moving the backhaul downlink subframe is possible.
  • the HARQ period is 8 ms and the ACK / NACK RTT is 4 ms (the HARQ period is 16 ms in the transmission having a rank of 2 or more in MIMO for transmitting a plurality of codewords), but the HARQ period is 10 ms. It can be applied even when the ACK / NACK RTT is 4ms or 5ms.
  • it is effective to prevent collision subframes from occurring in subframe allocation in the backhaul link between the base station and the relay station.
  • it may be considered to support HARQ having backward compatibility in an access link between a relay station and a relay terminal (for example, an LTE terminal), in which case, the relay station or the base station may It is assumed that a scheduler that performs the scheduling function should be included.
  • Such a scheduler may limit PDSCH transmission in an access downlink subframe that is linked to transmit ACK / NACK in an access uplink subframe in which total white space appears.
  • the PDSCH is allowed to be transmitted in an access downlink subframe interworked on HARQ, but the ACK / NACK transmission is restricted in an access uplink subframe in which total white space appears, and the RS is ACK / NACK in the next possible access uplink subframe. It can also be sent.
  • the ACK / NACK transmitted by the RS in an uplink subframe may be defined as the ACK / NACK for the PDSCH transmitted by the RS in a plurality of access downlink subframes. Then, the RS may transmit an ACK / NACK for the previous PDSCH transmission using an access uplink subframe instead of an access uplink subframe in which total white space appears.
  • the HARQ period applied in the downlink and / or uplink is used for 8 subframe intervals, that is, 8 ms to 10 subframe intervals, that is 10 ms for advanced MIMO transmission in the backhaul link or the base station-terminal link, etc. There is a way to change.
  • LTE-A subframes that is, subframes that provide an optimal transmission structure for a technology proposed by an LTE-A system such as advanced MIMO, a frequency division (FDD) Duplex) method
  • TDD a subframe having the subframe index of ⁇ 0, 1, 5, 6 ⁇
  • a subframe offset may be allocated on an arbitrary radio frame except for the constraint frame index to avoid duplication of the constraint subframe.
  • the downlink or uplink ACK / NACK RTT may be set to 4 ms or 5 ms, and a transmission channel basically uses a PHICH on downlink or PUCCH format 1a / 1b on uplink defined by the existing LTE Rel-8.
  • a transmission scheme may be used, if a problem such as a collision in ACK / NACK resource setting / allocation may occur, the transmission scheme may be transmitted through a PDSCH or a PUSCH.
  • a relay station configures a restricted subframe in which essential access downlink transmission (eg, PSS / SSS, PBCH, paging channel transmission) should be performed to a relay station, or physical channel transmission or physical on a restricted subframe.
  • essential access downlink transmission eg, PSS / SSS, PBCH, paging channel transmission
  • the signal transmission method can be changed.
  • the method of changing the configuration of the constrained subframe may change the position of the constrained subframe on any radio frame according to the HARQ period on the backhaul link or the LTE-A subframe.
  • a subframe index of a radio frame corresponds to ⁇ 0, 4, 5, 9 ⁇ , and a subframe index of ⁇ 0, 1, 5, 6 ⁇ in TDD.
  • the setting of the IN restriction subframe may be changed to an even subframe index including 0 on an arbitrary radio frame or vice versa.
  • the subframe indexes of the restricted subframes in FDD are ⁇ 0, 4, 5, 9 ⁇ in ⁇ 0, 4, 6, 8 ⁇ , ⁇ 0, 2, 4, 6 ⁇ , ⁇ 0, 2, 6, 8 ⁇ . ⁇ 1, 3, 5, 7 ⁇ , ⁇ 1, 3, 7, 9 ⁇ or ⁇ 1, 5, 7, 9 ⁇ .
  • the method of changing the physical channel transmission or the physical signal transmission method on the constrained subframe is a collision subframe when a collision subframe occurs due to the overlap of the subframe allocated to the backhaul link or the LTE-A subframe and the constrained subframe.
  • PSS PSS, SSS, PBCH, system information or can be applied to the configuration to be used as a backhaul subframe or LTE-A subframe without transmitting the paging channel.
  • the base station 500 includes a processor 510, a memory 530, and an RF unit 520.
  • the processor 510 allocates a subframe to the backhaul link and supports HARQ.
  • the procedures, techniques, and functions performed by the base station among the above-described embodiments may be implemented by the processor 510.
  • the memory 530 is connected to the processor 510 and stores various information for driving the processor 510.
  • the RF unit 520 is connected to the processor 510 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the base station may be a source station or a target station.
  • the terminal 600 includes a processor 610, a memory 620, and an RF unit 630.
  • the processor 610 supports HARQ and sends uplink data or ACK / NACK.
  • the procedure, technique, and function performed by the terminal may be implemented by the processor 510.
  • the memory 620 is connected to the processor 610 and stores various information for driving the processor 610.
  • the RF unit 630 is connected to the processor 610 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal may be a source station or a target station.
  • the relay station may be implemented in the same configuration.
  • Processors 510 and 610 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memories 520 and 620 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage devices.
  • the RF unit 530 and 630 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function. Modules may be stored in the memory 520, 620 and executed by the processors 510, 610.
  • the memories 520 and 620 may be inside or outside the processors 510 and 610, and may be connected to the processors 510 and 610 by various well-known means.

Landscapes

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Abstract

다수개의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임을 이용하여 통신하는 무선통신 시스템에서의 서브프레임 할당 방법은 기지국이 중계국으로 신호를 전송할 백홀 하향링크 서브프레임을 선택하는 단계; 및 선택한 상기 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임들 중 하나에 해당하는 경우, 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 상기 제한 서브프레임들이 아닌 대체 서브프레임에 할당하는 단계를 포함하되, 상기 제한 서브프레임들은 상기 중계국이 중계국 단말에게 필수 정보를 전송하여야 하는 서브프레임들인 것을 특징으로 한다. 기지국과 중계국 간의 링크에 존재하는 제한 사항을 극복하며 HARQ를 수행할 수 있고, 무선 자원 할당의 효율성을 높일 수 있다.

Description

무선통신 시스템의 HARQ 수행방법, 서브프레임 할당 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 서브프레임을 할당하는 방법에 관한 것이다.
종래 무선통신 시스템은 단말(Mobile Station, MS) 및 소정 영역인 셀(Cell) 내에 서비스를 제공하는 기지국(Base Station, BS)을 포함한다. 단말과 기지국 간의 무선채널에서 전송 신호의 품질은 무선환경의 변화에 따라 영향을 받을 수 있다. 특히, 주변의 다양한 형태의 산란인자(scatters), 단말의 이동 등으로 인해 시간에 따라 무선채널이 변화한다. 또한, 무선통신 주체 간의 거리가 증가함에 따라 수신전력이 급격히 줄어들기 때문에 거리에 제약이 따르게 된다. 따라서, 일반적으로 단말은 기지국의 커버리지(Coverage) 내에 있을 때 기지국과 통신할 수 있다. 이와 같이, 산란인자, 단말의 이동 속도, 송수신간 거리 등의 요인으로 기지국과 단말 사이의 최고 전송 속도, 셀 내 사용자의 처리율 및 전체 셀의 처리율이 줄어드는 양상을 띄게 된다. 예를 들어, 단말이 셀 경계에 위치하거나 단말과 기지국 사이에 빌딩과 같은 장애물이 존재하는 경우, 단말과 기지국 사이의 통신 품질은 양호하지 않을 수 있다.
상술한 문제점을 극복하기 위한 해결책 중 한 가지는 무선통신 시스템에 중계국(Relay Station, RS)을 도입하는 것이다. 중계국은 단말과 기지국 사이에서 신호를 중계하는 장치를 의미한다. 중계국에 기지국과 단말 간에 전송신호의 열화를 보상할 수 있는 다양한 기술을 도입함으로써 무선통신 시스템의 처리율 향상, 커버리지 확장 등의 효과를 낼 수 있을 것으로 예상된다.
그런데, 무선통신 시스템에 중계국을 도입하는 경우 고려하여야 할 점이 있다. 예를 들어, 기지국과 중계국 사이에서 특정 서브프레임은 기지국이 중계국으로 신호를 전송하는데 사용될 수 없는 제한이 있을 수 있다. 무선통신 시스템에서 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 사용하는 경우 무선 프레임의 서브프레임 인덱스가 0, 4, 5, 9에 해당하는 서브프레임에서는 기지국이 중계국으로 신호를 전송할 수 없다. 이것은 상술한 특정 서브프레임에서 중계국이 중계국에게 연결된 단말에게 필수 정보를 전송하여야 한다는 점과 자기간섭(self interference) 때문이다. 자기 간섭은 중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하는 주파수 대역과 중계국이 중계국 단말에게 신호를 전송하는 주파수 대역이 동일하기 때문에 발생하는 현상이다. 즉, 서브프레임 인덱스가 0, 4, 5, 9인 서브프레임에서 중계국은 중계국에게 연결된 단말에게 필수 신호를 전송하여야 하고 이러한 필수 신호를 전송하는 서브프레임에서는 자기간섭으로 인해 기지국으로부터 신호를 수신하기 어려운 것이다.
상술한 제한은 기지국과 중계국 간에 HARQ(Hybrid Automatic Repeat request)를 수행하는 경우에도 문제가 될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 중계국으로의 전송이 제한되는 서브프레임에서 기지국이 중계국으로 데이터를 전송 또는 재전송하여야 하는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 무선통신 시스템에서 기지국과 중계국 간의 링크에 존재하는 제한을 고려한 서브프레임 할당방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기지국과 중계국 간의 링크에 존재하는 제한을 고려한 무선통신 시스템의 서브프레임 할당방법 및 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 무선통신 시스템에서 HARQ 수행방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 다수개의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임을 이용하여 통신하는 무선통신 시스템에서의 서브프레임 할당 방법은 기지국이 중계국으로 신호를 전송할 백홀 하향링크 서브프레임을 선택하는 단계; 및 선택한 상기 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임들 중 하나에 해당하는 경우, 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 상기 제한 서브프레임들이 아닌 대체 서브프레임에 할당하는 단계를 포함하되, 상기 제한 서브프레임들은 상기 중계국이 중계국 단말에게 필수 정보를 전송하여야 하는 서브프레임들인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 중계국의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 수행 방법은, 기지국으로부터 선택된 대체 서브프레임에서 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 기지국으로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 대체 서브프레임은 제한 서브프레임들이 아닌 서브프레임이며, 상기 제한 서브프레임들은 상기 중계국이 중계국 단말에게 필수 정보를 전송하여야 하는 서브프레임들인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency) 부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 중계국으로 신호를 전송할 백홀 하향링크 서브프레임을 선택하고, 선택한 상기 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임들 중 하나에 해당하는 경우, 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 상기 제한 서브프레임이 아닌 대체 서브프레임에 할당하되, 상기 제한 서브프레임들은 상기 중계국이 중계국 단말에게 필수 정보를 전송하여야 하는 서브프레임인 것을 특징으로 한다.
기지국과 중계국 간의 링크에 존재하는 제한 사항을 극복하며 HARQ를 수행할 수 있고, 무선 자원 할당의 효율성을 높일 수 있다. 또한 3GPP LTE와 같은 기존의 무선통신 시스템에 중계국을 도입하는 경우, 역호환성(backward compatibility)을 제공할 수 있다.
도 1은 중계국을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE 시스템의 FDD(Frequency Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE 시스템의 TDD(Time Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다.
도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 5는 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6은 기지국과 단말 간의 하향링크 HARQ를 나타낸다.
도 7은 기지국과 단말 간의 상향링크 HARQ를 나타낸다.
도 8은 중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하는 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9는 기지국과 중계국 간의 백홀 링크에서 서브프레임 할당 시 발생할 수 있는 문제를 나타낸다.
도 10은 4개의 무선 프레임 구간에서 기지국이 중계국으로 신호를 전송하는 처음 서브프레임의 위치를 이동한 예를 나타낸다.
도 11은 백홀 하향링크 서브프레임을 천공하는 예를 나타낸다.
도 12는 백홀 하향링크 서브프레임을 천공하는 다른 예를 나타낸다.
도 13은 FDD 방식으로 동작하는 무선통신 시스템에서 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 다음 서브프레임으로 이동시키는 예를 나타낸다.
도 14는 FDD 방식으로 동작하는 무선통신 시스템에서 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 이전 서브프레임으로 이동시키는 예를 나타낸다.
도 15는 FDD 방식으로 동작하는 무선통신 시스템에서 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 가장 근접한 서브프레임으로 이동시키는 예를 나타낸다.
도 16은 백홀 하향링크 서브프레임을 시간적으로 이전에 위치한 서브프레임들 중 최후에 위치한 비 제한 서브프레임으로 이동하는 경우에 제어하는 시간 관계를 나타낸다.
도 17은 PUSCH와 PHICH 간에 제어되는 시간관계를 나타낸다.
도 18은 상향링크 그랜트를 포함하는 PDCCH(UL grant PDCCH)와 PUSCH 간에 제어되는 시간관계를 나타낸다.
도 19는 PDSCH와 상향링크 ACK/NACK 간에 제어되는 시간 관계를 나타낸다.
도 20은 백홀 하향링크 서브프레임을 시간적으로 다음에 위치한 서브프레임들 중 최초에 위치한 비 제한 서브프레임으로 이동하는 경우에 제어하는 시간 관계를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 기구에 의한 LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network)을 사용하는 E-UMTS(Evolved-UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 진화이다. 이하에서 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 IEEE. 802. 16m과 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있다.
도 1은 중계국을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 중계국을 포함하는 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 일반적으로 셀(cell)이라고 불리는 특정한 지리적 영역 (15)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역으로 나누어 질 수 있는데 각각의 영역은 섹터(sector)라고 칭한다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(13)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. 기지국(11)은 중계국(12)과 단말(14) 간의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.
중계국(Relay Station, RS, 12)은 기지국(11)과 단말(14) 사이에서 신호를 중계하는 기기를 말하며 RN(Relay Node), 리피터(repeater) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다. 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.
단말(13, 14; 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), AT(Access Terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하에서 매크로단말(macro UE, Ma UE, 13)은 기지국(11)과 직접 통신하는 단말이고, 중계국단말(relay UE, Re UE, 14)은 중계국과 통신하는 단말을 칭한다.
기지국(11)과 중계국(12) 사이의 링크(link)를 백홀 링크(Backhaul Link)라 하며, 중계국(12)과 중계국단말(14) 사이의 링크를 액세스 링크(Access Link)라 한다. 기지국(11)에서 중계국(12)으로의 통신을 백홀 하향링크라 하고, 중계국(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 백홀 상향링크라 한다. 중계국(12)에서 중계국단말로(14)의 통신을 액세스 하향링크라 하고, 중계국단말(14)에서 중계국(12)으로의 통신을 액세스 상향링크라 한다.
백홀 하향링크 및 백홀 상향링크는 FDD(Frequency Division Duplex) 모드 또는 TDD(Time Division Duplex) 모드로 운용될 수 있다. 액세스 하향링크 및 액세스 상향링크도 FDD 모드 또는 TDD 모드로 운용될 수 있다.
도 2는 3GPP LTE 시스템의 FDD(Frequency Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 "Technical Specification; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 4.1절을 참조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 슬롯은 정규(Normal) CP(Cyclic Prefix)에서 7개의 심볼로 구성될 수 있고, 확장(Extended) CP에서 6개의 심볼로 구성될 수 있다. FDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수 영역에서 분리되어 구분된다.
도 3은 3GPP LTE 시스템의 TDD(Time Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 (V8.3.0)의 4.2절을 참조할 수 있다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 2개의 반-프레임(half-frame)으로 구성된다. 반-프레임은 5개의 서브프레임으로 구성된다.
상향링크와 하향링크의 구분은 서브프레임 단위로 하며, 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임은 스위칭 포인트(switching point)에 의해 분리된다. 스위칭 포인트는 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임 사이에서, 상향링크 및 하향링크를 분리시키는 영역이다. 무선 프레임에는 적어도 하나의 스위칭 포인트가 존재한다. 스위칭 포인트는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period, 보호구간) 및 UpPTS(Uplink Pliot Time Slot)를 포함한다. DwPTS는 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 보호구간이다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간 영역에서 분리되어 구분된다.
도 2 및 도 3의 무선 프레임 구조는 예시에 불과하고, 상기 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 주파수 영역에서 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element, RE)라 하며, 하나의 자원블록은 12×7개의 자원요소를 포함한다. 자원블록그룹은 4개의 자원블록의 집합이다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NDL은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
도 5는 하향링크 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 2개의 슬롯을 포함한다. 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심볼들이 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 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 심볼에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 정보를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 단말 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PHICH는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
도 6은 기지국과 단말 간의 하향링크 HARQ를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 기지국으로부터 서브프레임 N에서 하향링크 데이터(21)를 수신한 단말은 일정 시간 경과 후 예를 들어 서브프레임 (N+4)에서 ACK/NACK 신호(22)를 전송한다. 하향링크 데이터(21)는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)에 의해 지시되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 상으로 전송될 수 있다. ACK/NACK 신호(22)는 상기 하향링크 데이터가 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 하향링크 데이터의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 기지국은 NACK 신호가 수신되면, 서브프레임 (N+8)에서 하향링크 데이터(23)를 재전송할 수 있다.
하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호의 전송 시점이나 자원 할당은 기지국이 시그널링을 통해 동적으로 알려줄 수 있고, 또는 하향링크 데이터의 전송 시점이나 자원 할당에 따라 미리 약속되어 있을 수 있다. 예를 들어, FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에서, PDSCH가 서브프레임 N에서 수신되면, 상기 PDSCH에 대한 ACK/NACK 신호는 서브프레임 (N+4)의 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 전송되는 것을 약속되어 있을 수 있다.
도 7은 기지국과 단말 간의 상향링크 HARQ를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 단말로부터 서브프레임 N의 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 상으로 상향링크 데이터(31)를 수신한 기지국은 서브프레임(N+4)의 PHICH 상으로 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호(32)를 전송한다. ACK/NACK 신호(32)는 상기 상향링크 데이터(31)가 성공적으로 디코딩되면 ACK 신호가 되고, 상기 상향링크 데이터(31)의 디코딩에 실패하면 NACK 신호가 된다. 단말은 NACK 신호가 수신되면, ACK 신호가 수신되거나 최대 재전송 횟수까지 상기 상향링크 데이터(31)에 대한 재전송 데이터(33)를 전송할 수 있다. 기지국은 재전송 데이터(33)에 대한 ACK/NACK 신호를 PHICH 상으로 전송할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 HARQ에서 HARQ 주기는 8ms(8TTI)가 되며 ACK/NACK RTT(Round Trip Time)은 4ms가 된다. 그런데, 기지국이 중계국으로 신호를 전송하는 경우에 상술한 기지국 및 단말 간의 HARQ 방식 및 서브프레임의 구조를 그대로 적용하는 것은 문제가 있을 수 있다. 중계국은 특정 서브프레임에서 기지국으로부터 신호를 수신하는데 제한이 있을 수 있기 때문이다. 무선통신 시스템에서 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 사용하는 경우 무선 프레임의 서브프레임 인덱스가 0, 4, 5, 9에 해당하는 서브프레임(TDD에서는 서브프레임 인덱스가 0, 1, 5, 6인 서브프레임, 이하에서 이러한 FDD/TDD 서브프레임을 제한 서브프레임이라 칭한다.)에서는 중계국이 중계국 단말에게 동기 신호(예를 들어, Primary synchronization signal, Secondary synchronization signal 등), 시스템 정보 등의 필수 정보를 전송하여야 하고, 이러한 필수 정보를 포함하는 신호의 전송으로인한자기간섭(self interference)으로 인해 기지국으로부터 신호를 수신하기 어렵거나 불가능하기 때문이다.
먼저, 중계국이 기지국으로부터 백홀 하향링크 신호를 수신하는 서브프레임의 구조를 설명한다.
도 8은 중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하는 서브프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 중계국은 서브프레임에서 소정 개수 예컨대, 2개의 OFDM 심볼 구간에서 PBCH를 통해 정의된 안테나 포트(Antenna Port) 수에 맞춰 셀 특정적 기준신호(Cell-specific Reference Signal: CRS)를 전송하고 제어채널들인 PCFICH, PDCCH, PHICH의 제어 정보를 중계국 단말에게 전송한다. 이러한 제어 정보들은 중계국 단말에게 하향링크 데이터가 전송되지 않을 것임을 알려 중계국 단말들이 불필요한 데이터 수신 동작 또는 기준 신호 측정을 하지 않게 하는 역할을 수행할 수 있다.
중계국은 예컨대, 보호 구간 1 및 보호 구간 2를 제외한 서브프레임 구간(291)에서 기지국으로부터 백홀 하향링크 신호를 수신할 수 있다. 보호 구간 1 및 보호 구간 2는 경우에 따라 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 특정한 백홀링크와 액세스링크의 서브프레임 타이밍 정합(Subframe Timing Alignment)에 의하여 보호 구간 1 및/또는 2는 정의되지 않을 수 있는데, 예를 들면 기지국의 하향링크 서브프레임 전송 상의 PCFICH로 알려지는 제어채널 전송 심볼의 수의 값과 중계국의 액세스 하향링크 서브프레임 상의 제어 채널 전송 심볼의 수의 관계에 의하여 정의되지 않을 수 있다. 기지국의 하향링크 서브프레임 전송 상의 PCFICH로 알려지는 제어채널 전송 심볼의 수는 영속적(Permanent)이거나 준 고정(Semi-static) 하게 적용될 수 있는 반면 중계국의 액세스 하향링크 서브프레임 상의 제어 채널 전송 심볼의 수는 동적으로 백홀 및 액세스 하향링크 여건에 맞춰 적용될 수 있다. 그에 따라 보호 구간 1의 정의 여부가 달라질 수 있다.
이러한 서브프레임의 구조는 기존의 LTE 단말과의 역호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 것으로 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 서브프레임의 구조를 활용한 것으로 페이크(fake) MBSFN 서브프레임이 칭한다.
중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하는 서브프레임은 상술한 페이크 MBSFN 서브프레임의 형태 외에 빈 서브프레임(blank subframe)을 활용할 수도 있다. 빈 서브프레임은 페이크 MBSFN 서브프레임과 달리 중계국 단말이 중계국으로부터 기준 신호와 같은 물리적 신호의 수신을 기대하지 않는 서브프레임으로 미리 중계국 단말에게 명시적 또는 묵시적으로 알려줄 수 있다. 그러면 중계국 단말은 빈 서브프레임에 대해서는 불필요한 데이터 수신 동작 또는 기준 신호 측정을 하지 않아 오류가 발생하지 않게 된다. 페이크 MBSFN 서브프레임이나 빈 서브프레임은 각각 서브프레임의 PCFICH를 통해 알려줄 수도 있고, RRC(radio resource control)와 같은 상위 계층 신호를 통해 알려줄 수도 있다.
본 발명에 대한 이하의 설명에서 중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하는 서브프레임 내의 백홀 하향링크 자원은 중계국이 중계국 단말에게 페이크 MBSFN 서브프레임 또는 빈 서브프레임을 설정함에 따라서 확보되는 것으로 편의상 페이크 MBSFN 서브프레임 또는 빈 서브프레임을 백홀 하향링크에 적용한다 또는 설정한다는 표현으로 기술한다.
도 9는 기지국과 중계국 간의 백홀 링크에서 서브프레임 할당 시 발생할 수 있는 문제를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 중계국은 무선 프레임 #1에서 서브프레임 인덱스 1인 서브프레임(이하 서브프레임 #1과 같이 나타낸다)을 통해 하향링크 데이터를 수신한다. HARQ 주기가 8ms이고 ACK/NACK RTT가 4ms인 경우, 4개의 서브프레임 간격 후 ACK/NACK을 전송하고, 전송 또는 재전송되는 하향링크 데이터를 8개의 서브프레임 간격 후 수신한다. 이러한 경우, 무선 프레임 #1에서 서브프레임 #9(91)을 통해 중계국은 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하게 된다. 마찬가지로 무선 프레임 #3의 서브프레임 #5(92)에서 하향링크 데이터를 수신하게 된다. 이처럼 중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하는 서브프레임(또는 기지국이 중계국으로 신호를 전송하는 서브프레임) 중에서 제한 서브프레임에 해당하는 서브프레임을 이하에서 편의상 충돌 서브프레임(colliding subframe)이라 칭한다. 상술한 예에서 무선 프레임 #1의 서브프레임 # 9(91) 및 무선 프레임 #3의 서브프레임 # 5(92)이 충돌 서브프레임이다. 또한, 상기의 예는 HARQ 주기가 8ms인 동기식(synchronous) HARQ를 엄격하게 적용하는 일례이며 만약, 재전송되는 채널에 대한 자원 할당이 PDCCH를 기반으로 하는 비동기식(Asynchronous) HARQ가 하향링크에서 적용되는 경우 재전송 서브프레임의 간격은 변화할 수 있다. 그리고, 이 때, 재전송 서브프레임은 제한 서브프레임이 아닌 경우이어야 한다. 상술한 예에서 무선 프레임 #1의 서브프레임 #1과 같은 백홀 하향링크 서브프레임이 페이크 MBSFN 서브프레임인 경우, 중계국은 중계국 단말에게 처음 소정 개수의 OFDM 심볼 동안 기준 신호 및 제어 신호를 전송할 수 있다. 이러한 측면에서 부분적인 공백(partial blanking)이 나타난다고 표현할 수 있다. 반면, 액세스 링크에서 무선 프레임 #1의 서브프레임 #5(93)의 경우 중계국 단말은 중계국으로 신호를 전송할 수 없으므로 전체적인 공백(total blanking)이 나타난다고 할 수 있다(도 9에서 중계국 단말의 입장에서 전체적인 공백이 나타나는 서브프레임(93)을 가로 줄무늬로 표시하였고 이하 동일하다).
소정 개수의 무선 프레임 구간에서 기지국이 중계국으로 신호를 전송하는 처음 서브프레임의 위치를 이동하더라도 충돌 서브프레임이 발생하는 것을 방지할 수 없다.
도 10은 4개의 무선 프레임 구간에서 기지국이 중계국으로 신호를 전송하는 처음 서브프레임의 위치를 이동한 예를 나타낸다.
도 10은 도 9와 비교하여 기지국이 중계국으로 신호를 전송하는 처음 서브프레임이 무선 프레임 #1의 서브프레임 #3이라는 차이가 있다. 이처럼 처음 서브프레임의 위치를 이동시키더라도 무선 프레임 #2의 서브프레임 #9(101), 무선 프레임 #4의 서브프레임 #5(102)에서 충돌 서브프레임이 발생한다.
충돌 서브프레임이 발생하는 것을 방지하는 무선통신 시스템에서의 서브프레임 할당 방법을 설명한다.
기지국은 중계국으로 신호를 전송할 백홀 하향링크 서브프레임을 선택하고, 선택한 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임에 해당하는 충돌 서브프레임인 경우, 해당되는 백홀 하향링크 서브프레임을 천공한다. 그리고, 천공한 서브프레임은 액세스 링크에 사용할 수 있다. 이 경우, 충돌 서브프레임에서 재전송되어야 하는 백홀 하향링크 전송은 다음 전송이 가능한 백홀 하향링크 서브프레임에서 전송됨에 따라 HARQ 주기는 8 서브프레임보다 늘어난 간격, 일례로 16 서브프레임 간격이 될 수 있다. 다시 말해 기본적으로 8ms HARQ 주기 기반 백홀 하향링크 재전송은 재전송 백홀 하향링크 서브프레임의 천공 여부에 따라 8ms HARQ 주기 또는 Xms가 될 수 있는데 여기서 Xms는 일례로 16ms HARQ 주기가 될 수 있다. 만약 백홀 상향링크 데이터 물리채널 (PUSCH) 전송에 대한 PHICH 전송 하향링크 백홀 서브프레임이 천공되는 경우, 이후의 가능한 하향링크 백홀 서브프레임에서 전송됨에 따라 백홀 상향링크에서도 8ms HARQ 주기 뿐만 아니라 늘어난 HARQ 주기, 일례로서 16ms HARQ 주기가 발생할 수 있고 이때 상향링크 데이터 채널 전송에 대한 하향링크 ACK/NACK RTT는 4 서브프레임 간격이 아니라 늘어난 RTT, 일례로 12 서브프레임간격이 될 수 있다.
도 11은 백홀 하향링크 서브프레임을 천공하는 예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 백홀 하향링크 서브프레임 중에서 무선 프레임 #2의 서브프레임 #0(111)과 무선 프레임 #4의 서브프레임 #4(112)가 충돌 서브프레임에 해당한다. 기지국은 이러한 충돌 서브프레임을 천공하고, 액세스 링크에 할당할 수 있다. 이러한 방법은 백홀 링크가 비대칭적 채널 품질을 가지는 경우에 장점이 있다. 예를 들면, 백홀 하향링크의 채널 품질이 백홀 상향링크의 채널 품질에 비해 훨씬 좋은 경우 백홀 상향링크 서브프레임은 천공하지 않으므로 더 많은 서브프레임을 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 백홀 하향링크 서브프레임 중에서 천공되는 서브프레임이 있는 경우, 복수의 백홀 상향링크 서브프레임이 하나의 전송 단위로 결합될 수 있다. 예를 들어, 천공되지 않은 백홀 하향링크 서브프레임에서 전송되는 ACK/NACK이 복수의 백홀 상향링크 서브프레임에서 전송된 코드워드에 대한 응답으로 정의될 수 있다. 천공된 백홀 하향링크 서브프레임에서 전송하여야 할 ACK/NACK을 천공되지 않은 다른 백홀 하향링크 서브프레임에서 전송하는 것이다. 백홀 링크에서 SIMO(Single Input Multiple Output)/SISO(Single Input Single Output)가 사용되는 경우 2개의 백홀 상향링크 서브프레임에서 전송된 하나의 코드워드에 대한 ACK/NACK을 하나의 백홀 하향링크 서브프레임에서 전송할 수 있다. 또는 백홀 링크에서 MIMO가 사용되는 경우, 2개의 백홀 상향링크 서브프레임에서 다수의 코드워드가 전송되고, 상기 다수의 코드워드에 대한 ACK/NACK을 천공되지 않은 백홀 하향링크 서브프레임에서 전송할 수 있다.
또는 하나의 백홀 상향링크 서브프레임에서 다수의 코드워드를 전송하고, 이러한 백홀 상향링크 서브프레임이 다수인 경우, 동일한 백홀 하향링크 서브프레임에서 각 코드워드에 대한 ACK/NACK을 전송하도록 할 수도 있다.
천공된 백홀 하향링크 서브프레임은 액세스 링크에 사용될 수 있다. 천공된 백홀 하향링크 서브프레임에서는 예를 들어, ACK/NACK을 요구하지 않는 시스템 정보와 같은 브로드캐스트(broadcast) 정보를 전송할 수 있다. 천공된 백홀 하향링크 서브프레임이 LTE-A 시스템의 액세스 링크에 사용되는 경우에는 ACK/NACK RTT나 HARQ 주기를 새로이 정의할 수 있다. 좀 더 자세히 기술하면, 충돌 서브프레임에서 재전송되어야 하는 하향링크 전송은 다음 전송이 가능한 백홀 하향링크 서브프레임에서 전송됨에 따라 HARQ 주기는 8 서브프레임보다 늘어난 간격, 일례로 16 서브프레임 간격이 될 수 있다. 다시 말하면 기본적으로 8ms 기반 HARQ 주기 기반 백홀 하향링크 재전송은 재전송 백홀 서브프레임의 천공 여부에 따라 8ms HARQ 주기 또는 X ms (X는 양의 정수), 일례로 16ms HARQ 주기를 가질 수 있다. 만약 백홀 상향링크 데이터 물리채널 (PUSCH) 전송에 대한 PHICH 전송 하향링크 백홀 서브프레임이 천공되는 경우 이후의 가능한 하향링크 백홀 서브프레임에서 전송됨에 따라 백홀 상향링크에서도 8ms HARQ 주기 뿐만 아니라 늘어난 HARQ 주기, 일례로서 16ms HARQ 주기가 발생할 수 있고 이때 상향링크 데이터 채널 전송에 대한 하향링크 ACK/NACK RTT는 4 서브프레임 간격이 아니라 늘어난 RTT, 일례로 12 서브프레임 간격이 될 수 있다
도 12는 백홀 하향링크 서브프레임을 천공하는 다른 예를 나타낸다.
도 12에서는 도 11과 달리 백홀 하향링크 서브프레임과 백홀 상향링크 서브프레임을 쌍(pair)으로 천공한다. 이 경우 백홀 하향링크 서브프레임은 충돌 서브프레임이고, 백홀 상향링크 서브프레임은 상기 백홀 하향링크 서브프레임에 HARQ 상 연동되어 있는 서브프레임이다. 즉, 백홀 상향링크 서브프레임은 백홀 하향링크 서브프레임과 ACK/NACK RTT 또는 HARQ 주기의 절반만큼 시간적으로 전 또는 후로 이격되어 있는 서브프레임이다. 도 12에서는 4개의 서브프레임 간격만큼 이격되어 있는 예를 나타내고 있다. 천공된 서브프레임 쌍이 LTE-A 시스템의 액세스 링크에 사용되는 경우에는 ACK/NACK RTT나 HARQ 주기는 새로이 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 11을 참조하여 상술한 바와 동일하게 적용될 수 있다.
기지국은 중계국으로 신호를 전송하기 위해 선택한 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임에 해당하는 경우, 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 다른 서브프레임 즉, 대체 서브프레임에 할당할 수 있다. 기지국은 이러한 방법을 예를 들어, 중계국과의 HARQ 수행 시 적용할 수 있다.
대체 서브프레임은 일 예로 백홀 하향링크 서브프레임이 해당하는 제한 서브프레임 즉, 충돌 서브프레임보다 시간적으로 다음에 위치한 서브프레임들 중 최초에 위치한 서브프레임일 수 있다. 다시 말해, 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 다음(next) 서브프레임으로 이동시킨다.
도 13은 FDD 방식으로 동작하는 무선통신 시스템에서 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 다음 서브프레임으로 이동시키는 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면 무선 프레임 #1의 서브프레임 #9가 충돌 서브프레임에 해당하므로 대체 서브프레임인 무선 프레임 #2의 서브프레임 #1로 이동시킨다. 마찬가지로 무선 프레임 #3의 서브프레임 #5를 대체 서브프레임인 무선 프레임 #3의 서브프레임 #6으로 이동시킨다. 이 때, 이동하여 설정한 서브프레임 상에서 백홀 하향링크 데이터 물리채널 및 제어채널들이 전송될 수 있고 관련된 물리적 신호들이 전송될 수 있다. 이와 다른 전송 방식으로서 기지국은 대체 서브프레임에서 PDSCH를 제외한 채널 및 물리적 신호를 전송할 수 있다. 예를 들면, 하향링크 ACK/NACK 만을 전송할 수 있다. 4개의 무선 프레임에서 백홀 하향링크 서브프레임은 5개가 할당되고, 그 중 2개의 백홀 하향링크 서브프레임에서 PDSCH를 전송하지 않으므로 40%의 처리량 손실이 발생한다. 그러나, 기지국 및 중계국 간의 상향링크 HARQ 주기는 8ms로 동일하게 유지될 수 있으므로 추가적인 시그널링 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다.
다른 예로 대체 서브프레임은 백홀 하향링크 서브프레임이 해당하는 제한 서브프레임보다 시간적으로 이전(previous)에 위치한 서브프레임들 중 최후에 위치한 서브프레임일 수 있다. 다시 말해, 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 이전(previous) 서브프레임으로 이동시킨다.
도 14는 FDD 방식으로 동작하는 무선통신 시스템에서 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 이전 서브프레임으로 이동시키는 예를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 무선 프레임 #1의 서브프레임 #9가 충돌 서브프레임에 해당하므로 대체 서브프레임인 무선 프레임 #1의 서브프레임 #8로 이동시킨다. 마찬가지로 무선 프레임 #3의 서브프레임 #5를 대체 서브프레임인 무선 프레임 #3의 서브프레임 #3으로 이동시킨다. 이 때, 기본적으로 백홀 하향링크 데이터 물리채널, 물리 제어채널, 물리적 신호들이 전송될 수 있으나 다른 방안으로서 중계국은 대체 서브프레임에서 하향링크 ACK/NACK을 수신하도록 연동되어 있는 서브프레임 즉, 무선 프레임 #1의 서브프레임 #5나 무선 프레임 #3의 서브프레임 #1에서 PUSCH를 제외한 채널 및 물리적 신호를 전송할 수 있다(예를 들어 중계국은 상향링크 ACK/NACK만을 전송할 수 있다). 이러한 방법은 중계국에서 기지국으로의 전송에서만 40%의 처리량 손실이 발생한다.
또 다른 예로 대체 서브프레임은 백홀 하향링크 서브프레임이 해당하는 제한 서브프레임에서 시간적으로 가장 근접한 서브프레임일 수 있다. 다시 말해, 기지국은 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 가장 근접한(closest) 서브프레임으로 이동시킨다.
도 15는 FDD 방식으로 동작하는 무선통신 시스템에서 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 가장 근접한 서브프레임으로 이동시키는 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 무선 프레임 #1의 서브프레임 #9가 충돌 서브프레임에 해당하여 대체 서브프레임인 무선 프레임 #1의 서브프레임 #8로 이동시킨다. 무선 프레임 #3의 서브프레임 #5는 대체 서브프레임인 무선 프레임 #3의 서브프레임 #6으로 이동시킨다. 즉, 대체 서브프레임의 위치가 충돌 서브프레임의 이전 또는 이후로 가변적이다. 이 때, 기본적으로 백홀 하향링크 데이터 물리채널, 물리 제어채널, 물리적 신호들이 전송될 수 있으나 다른 방안으로서 중계국은 대체 서브프레임에서 하향링크 ACK/NACK을 수신하도록 연동되어 있는 서브프레임 즉, 무선 프레임 #1의 서브프레임 #5에서는 PUSCH를 제외한 채널 및 물리적 신호를 전송할 수 있다(예를 들어 중계국은 상향링크 ACK/NACK만을 전송할 수 있다). 또한, 기지국은 대체 서브프레임인 무선 프레임 #3의 서브프레임 #6에서 PDSCH를 제외한 채널 및 물리적 신호를 전송할 수 있다. 이러한 방법은 중계국에서 기지국으로의 전송 및 기지국에서 중계국으로의 전송 각각에서 20%의 처리량 손실이 발생한다.
이상에서 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임에 해당하는 경우, 백홀 하향링크 서브프레임을 제한 서브프레임이 아닌 서브프레임으로 이동하는 실시 예들을 설명하였다. 이러한 실시 예들은 후술하는 시간 관계를 제어함으로써 수행될 수 있다.
도 16은 백홀 하향링크 서브프레임을 시간적으로 이전에 위치한 서브프레임들 중 최후에 위치한 비 제한 서브프레임으로 이동하는 경우에 제어하는 시간 관계를 나타낸다.
서브프레임 #(i-3)과 서브프레임 #i와의 관계에서는 기지국에 의해 PUSCH와 PHICH의 시간관계가 제어된다. 그리고, 서브프레임 #i와 서브프레임 #(i+5)와의 관계에서는 기지국에 의해 상향링크 그랜트를 포함하는 PDCCH(UL grant PDCCH)와 PUSCH의 관계 또는 PDSCH와 상향링크 ACK/NACK의 시간 관계가 제어될 수 있다. 이를 좀 더 상세히 후술한다.
도 17은 PUSCH와 PHICH 간에 제어되는 시간관계를 나타낸다.
중계국이 서브프레임 #(n-3)의 PUSCH를 통해 기지국으로 데이터를 전송하면, 기지국은 서브프레임 #n의 PHICH를 통해 ACK/NACK을 중계국으로 전송한다. 다시 말해, 기지국의 서브프레임 #n의 PHICH 전송은 중계국이 서브프레임 #(n-3)에서 전송한 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 위한 것이다. 이것은 상향링크 HARQ에서 ACK/NACK RTT가 3ms로 설정되는 것으로 표현될 수도 있다.
도 18은 상향링크 그랜트를 포함하는 PDCCH(UL grant PDCCH)와 PUSCH 간에 제어되는 시간관계를 나타낸다.
기지국은 서브프레임 #k에서 전송하는 상향링크 그랜트를 포함하는 PDCCH를 통해 중계국이 서브프레임 #(k+5)에서 기지국으로 PUSCH를 전송하도록 한다. 이 경우, 서브프레임 #k에서 전송하는 상향링크 그랜트가 다수개의 서브프레임에서의 PUSCH 전송에 대한 그랜트 메시지로 설정될 수 있다. 그러면, 서브프레임 #(k+5) 및 이후의 설정된 개수의 서브프레임에서 전송되는 PUSCH에 대한 그랜트 메시지로 작용할 수도 있다.
도 19는 PDSCH와 상향링크 ACK/NACK 간에 제어되는 시간 관계를 나타낸다.
기지국이 중계국으로 서브프레임 #m에서 PDSCH를 전송하면, 중계국은 서브프레임 #(m+5)에서 기지국으로 상향링크 ACK/NACK을 전송한다. 이것은 하향링크 HARQ에서 ACK/NACK RTT가 5ms로 설정되는 것으로 표현될 수도 있다.
도 20은 백홀 하향링크 서브프레임을 시간적으로 다음에 위치한 서브프레임들 중 최초에 위치한 비 제한 서브프레임으로 이동하는 경우에 제어하는 시간 관계를 나타낸다.
서브프레임 #(i-5)과 서브프레임 #i와의 관계에서는 기지국에 의해 PUSCH와 PHICH의 시간관계가 제어된다. 그리고, 서브프레임 #i와 서브프레임 #(i+3)과의 관계에서는 기지국에 의해 상향링크 그랜트를 포함하는 PDCCH(UL grant PDCCH)와 PUSCH의 관계 또는 PDSCH와 상향링크 ACK/NACK의 시간 관계가 제어될 수 있다.
도 20에서 도시한 경우에도 도 17 내지 도 19에서 설명한 바와 마찬가지로 PUSCH와 PHICH의 시간관계, 상향링크 그랜트를 포함하는 PDCCH(UL grant PDCCH)와 PUSCH의 관계 또는 PDSCH와 상향링크 ACK/NACK의 시간 관계가 제어될 수 있다.
중계국이 서브프레임 #(i-5)의 PUSCH를 통해 기지국으로 데이터를 전송하면, 기지국은 서브프레임 #i의 PHICH를 통해 ACK/NACK을 중계국으로 전송한다. 다시 말해, 기지국의 서브프레임 #i의 PHICH 전송은 중계국이 서브프레임 #(i-5)에서 전송한 PUSCH에 대한 ACK/NACK을 위한 것이다. 이것은 상향링크 HARQ에서 ACK/NACK RTT가 5ms로 설정되는 것으로 표현될 수도 있다.
기지국은 서브프레임 #i에서 전송하는 상향링크 그랜트를 포함하는 PDCCH를 통해 중계국이 서브프레임 #(k+3)에서 기지국으로 PUSCH를 전송하도록 한다. 이 경우, 서브프레임 #i에서 전송하는 상향링크 그랜트가 다수개의 서브프레임에서의 PUSCH 전송에 대한 그랜트 메시지로 설정될 수 있다. 그러면, 서브프레임 #(i+3) 및 이후의 설정된 개수의 서브프레임에서 전송되는 PUSCH에 대한 그랜트 메시지로 작용할 수도 있다.
기지국이 중계국으로 서브프레임 #i에서 PDSCH를 전송하면, 중계국은 서브프레임 #(i+3)에서 기지국으로 상향링크 ACK/NACK을 전송한다. 이것은 하향링크 HARQ에서 ACK/NACK RTT가 3ms로 설정되는 것으로 표현될 수도 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 중계국의 입장에서 동기식(synchronous) HARQ를 사용하되, PUSCH를 전송한 서브프레임에 대하여 하향링크 ACK/NACK을 수신하도록 연동된 서브프레임이 제한 서브프레임에 해당하는 경우 비 제한 서브프레임으로 이동 또는 쉬프트 하는 것으로 표현할 수도 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 기지국의 입장에서 동기식 HARQ를 적용함에 있어 PDSCH를 전송한 서브프레임에 대하여 상향링크 ACK/NACK을 수신하도록 연동된 서브프레임이 4ms ACK/NACK RTT가 아닌 다른 ACK/NACK RTT를 가지는 경우로 표현할 수도 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 기지국이 중계국에게 기본적으로 설정된 HARQ 주기와 ACK/NACK RTT 값에 대한 오프셋(offset)값을 전송하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, 기본적으로 설정된 ACK/NACK RTT값이 4ms(4TTI)인 경우, 기지국이 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임을 시간 영역에서 앞으로 또는 뒤로 이동시키는 경우 이동시켜야 할 서브프레임 간격 만큼의 오프셋 값을 줄 수 있다. 예를 들어, 1 서브프레임을 앞으로 이동시키는 경우 -1, 뒤로 이동시키는 경우 +1의 오프셋 값을 주고, 2 서브프레임 만큼 앞으로 이동시키는 경우 -2, 뒤로 이동시키는 경우 +2의 오프셋 값을 줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시예들 중 도 11 및 12를 참조하여 설명한 방법과 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한 방법은 혼합하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 13 내지 도 14에서 제한 서브프레임에 해당하는 백홀 하향링크 서브프레임과 대체 서브프레임이 1 서브프레임 간격만큼 이격되어 있는 경우에는 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 이동시키지만, 대체 서브프레임이 2 서브프레임 간격만큼 이격되어 있는 경우에는 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 이동시키지 않고 천공(puncturing)하는 방법도 가능하다.
상술한 실시예들에서 HARQ 주기가 8ms 이고 ACK/NACK RTT가 4ms 인 경우(다수의 코드워드를 전송하는 MIMO에서 랭크가 2 이상인 전송에서는 HARQ 주기가 16ms)를 예로 하여 설명하였으나 HARQ 주기가 10ms이고 ACK/NACK RTT가 4ms 또는 5ms인 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기지국과 중계국 간의 백홀 링크에서의 서브프레임 할당에 있어서 충돌 서브프레임이 발생하는 것을 방지하는데 효과적이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 중계국과 중계국 단말(예를 들어 LTE단말) 간의 액세스 링크에서 역호환성(backward compatibility)을 가지는 HARQ를 지원하는 것도 고려할 수 있는데 이러한 경우, 중계국 또는 기지국이 액세스 링크에 대한 스케줄링 기능을 수행하는 스케줄러를 포함하여야 한다는 것을 전제로 한다.
이러한 스케줄러는 전체적 공백이 나타나는 액세스 상향링크 서브프레임에서 ACK/NACK을 전송하도록 연동되어 있는 액세스 하향링크 서브프레임에서의 PDSCH 전송을 제한할 수 있다. 또는 HARQ 상 연동되어 있는 액세스 하향링크 서브프레임에서 PDSCH를 전송하도록 허용하되, 전체적 공백이 나타나는 액세스 상향링크 서브프레임에서 ACK/NACK 전송을 제한하고 다음 가능한 액세스 상향링크 서브프레임에서 중계국 단말이 ACK/NACK을 전송하도록 할 수도 있다. 또는 액세스 상향링크 서브프레임에서 중계국 단말이 전송하는 ACK/NACK이 다수개의 액세스 하향링크 서브프레임에서 중계국이 전송하는 PDSCH에 대한 ACK/NACK으로 정의할 수도 있다. 그러면 중계국 단말은 전체적 공백이 나타나는 액세스 상향링크 서브프레임이 아닌 액세스 상향링크 서브프레임을 이용하여 이전 PDSCH 전송에 대한 ACK/NACK을 전송할 수 있다.
도 13 내지 도 20을 참조하여 설명한 실시예를 적용함에 있어, PDSCH 또는 PUSCH를 수신받아 ACK/NACK을 전송하기까지의 시간 또는 ACK/NACK을 수신받아 새로운 데이터 또는 재전송 데이터를 PDSCH 또는 PUSCH로 전송하기까지의 시간이 기지국 또는 단말의 관점에서 부족한 상황이 발생할 수 있다. 이처럼, ACK/NACK RTT 또는 ACK/NACK 수신 후 물리 데이터 채널 전송까지의 시간이 부족한 구간에서는 PDSCH 또는 PUSCH를 스케쥴링하지 않는 방안들을 적용하거나, 비동기 HARQ 방식을 상향링크에 적용하고 재전송에 대한 상향링크 그랜트(UL Grant) PDCCH를 전송하게 하는 방안을 고려할 수 있다.
충돌 서브프레임의 발생을 최소화하는 다른 방법들을 이하에서 설명한다.
일 실시예로, 하향링크 및/또는 상향링크에서 적용하는 HARQ 주기를 백홀링크 또는 기지국-단말 간 링크에서의 진보된 MIMO 전송 등을 위해 8 서브프레임 간격 즉, 8ms에서 10 서브프레임 간격 즉, 10ms로 변경하는 방안이 있다. 이때 백홀 하향링크 서브프레임을 할당하거나 일련의 LTE-A 서브프레임, 즉 진보된 MIMO와 같은 LTE-A 시스템에서 제안하는 기술에 대한 최적의 전송 구조를 제공하는 서브프레임을 할당함에 있어 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 사용하는 경우 무선 프레임의 서브프레임 인덱스가 {0, 4, 5, 9}에 해당하는 서브프레임, (TDD에서는 서브프레임 인덱스가 {0, 1, 5, 6}인 서브프레임), 즉 제한 서브프레임과의 중복 설정을 피하도록 임의의 무선 프레임 상에서 서브프레임 오프셋(offset)을 상기 제한 프레임 인덱스를 제외하고 할당할 수 있다. 이때 하향링크 또는 상향링크 ACK/NACK RTT는 4ms로 설정할 수도 있고 5ms로 설정할 수도 있으며 전송 채널은 기본적으로 기존 LTE Rel-8에서 정의한 하향링크 상의 PHICH나 상향링크 상의 PUCCH 포맷(format) 1a/1b를 통한 전송 방식을 사용할 수 있으나 ACK/NACK 자원 설정/할당 상의 충돌과 같은 문제가 발생할 수 있는 경우 PDSCH 또는 PUSCH를 통해 전송할 수도 있다.
다른 실시예로 중계국이 중계국 단말로 필수적 액세스 하향링크 전송(예컨대, PSS/SSS, PBCH, 페이징 채널(Paging Channel) 전송)이 이루어져야 하는 제한 서브프레임의 설정이나 제한 서브프레임 상에서의 물리채널 전송 또는 물리적 신호 전송 방식을 변경할 수 있다.
제한 서브프레임의 설정을 변경하는 방안은 임의의 무선 프레임 상에서의 제한 서브프레임의 위치를 백홀링크 또는 LTE-A 서브프레임 상의 HARQ 주기에 맞추어 변경할 수 있다. 일례로 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 사용하는 경우 무선 프레임의 서브프레임 인덱스가 {0, 4, 5, 9}에 해당하는 서브프레임, TDD에서는 서브프레임 인덱스가 {0, 1, 5, 6}인 제한 서브프레임의 설정을 임의의 무선 프레임 상에서 0을 포함하는 짝수 번째 서브프레임 인덱스로 변경하거나 반대로 홀수 번째 서브프레임 인덱스로 변경할 수 있다. 구체적으로 FDD에서 제한 서브프레임의 서브프레임 인덱스를 {0, 4, 5, 9}에서 {0, 4, 6, 8}, {0, 2, 4, 6}, {0, 2, 6, 8}. {1, 3, 5, 7}, {1, 3, 7, 9} 또는 {1, 5, 7, 9}로 변경할 수 있다.
제한 서브프레임 상에서의 물리채널 전송 또는 물리적 신호 전송 방식을 변경하는 방법은 백홀 링크에 할당되는 서브프레임 또는 LTE-A 서브프레임과 제한 서브프레임의 중복으로 인해 충돌 서브프레임이 발생하는 경우 해당 충돌 서브프레임에서 PSS, SSS, PBCH, 시스템 정보 또는 페이징 채널의 전송을 하지 않고 백홀 서브프레임 또는 LTE-A 서브프레임으로 사용될 수 있도록 설정하는 방법을 적용할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 기지국(500)은 프로세서(processor, 510), 메모리(memory, 530) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 520)을 포함한다. 프로세서(510)는 백홀 링크에 서브프레임을 할당하고, HARQ를 지원한다. 전술한 실시예들 중 기지국이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(510)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(530)는 프로세서(510)와 연결되어, 프로세서(510)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(520)는 프로세서(510)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국은 소스국 또는 목적국이 될 수 있다.
단말(600)은 프로세서(610), 메모리(620) 및 RF부(630)을 포함한다. 프로세서(610)는 HARQ를 지원하고, 상향링크 데이터 또는 ACK/NACK을 보낸다. 전술한 실시예들 중 단말이 수행하는 절차, 기법, 기능은 프로세서(510)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(620)는 프로세서(610)와 연결되어, 프로세서(610)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(630)는 프로세서(610)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말은 소스국 또는 목적국이 될 수 있다. 또한, 단말을 예로 설명하였으나 중계국도 동일한 구성으로 구현될 수 있다.
프로세서(510, 610)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(520,620)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(530,630)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(520,620)에 저장되고, 프로세서(510,610)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(520,620)는 프로세서(510,610) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(510,610)와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 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.

Claims (15)

  1. 다수개의 서브프레임을 포함하는 무선 프레임을 이용하여 통신하는 무선통신 시스템에서의 서브프레임 할당 방법에 있어서,
    기지국이 중계국으로 신호를 전송할 백홀 하향링크 서브프레임을 선택하는 단계; 및
    선택한 상기 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임들 중 하나에 해당하는 경우, 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 상기 제한 서브프레임들이 아닌 대체 서브프레임에 할당하는 단계를 포함하되, 상기 제한 서브프레임들은 상기 중계국이 중계국 단말에게 필수 정보를 전송하여야 하는 서브프레임들인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 상기 10개의 서브프레임은 순차적으로 0에서 9까지의 서브프레임 인덱스를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제한 서브프레임들은 상기 무선통신 시스템이 FDD(Frequency division duplex)로 동작하는 경우, 무선 프레임 내의 서브프레임 인덱스가 0, 4, 5, 9 중 어느 하나인 서브프레임들인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제한 서브프레임들은 상기 무선통신 시스템이 TDD(Time division duplex)로 동작하는 경우, 무선 프레임 내의 서브프레임 인덱스가 0, 1, 5, 6 중 어느 하나인 서브프레임들인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 대체 서브프레임은
    상기 백홀 하향링크 서브프레임이 해당하는 제한 서브프레임보다 시간적으로 다음에 위치한 서브프레임들 중 최초에 위치한 서브프레임인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 대체 서브프레임은
    상기 백홀 하향링크 서브프레임이 해당하는 제한 서브프레임보다 시간적으로 이전(previous)에 위치한 서브프레임들 중 최후에 위치한 서브프레임인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 대체 서브프레임은
    상기 백홀 하향링크 서브프레임이 해당하는 제한 서브프레임에서 시간적으로 가장 근접한 서브프레임인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임들 중 하나에 해당하는 경우 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 천공(puncturing)하는 단계를 더 포함하되, 상기 천공된 백홀 하향링크 서브프레임은 상기 중계국과 상기 중계국 단말 간의 액세스 링크에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국이 상기 중계국으로부터 상향링크 데이터를 백홀 상향링크 서브프레임의 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 PUSCH에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement)을 전송하는 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)는 상기 대체 서브프레임을 통해 상기 중계국으로 전송되고, 상기 백홀 상향링크 서브프레임과 상기 대체 서브프레임은 3 또는 5 서브프레임 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 대체 서브프레임에서 상기 중계국으로 전송되는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)에 포함된 상향링크 그랜트는 상기 대체 서브프레임에서 3 또는 5 서브프레임 간격 후에 위치한 서브프레임의 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 대한 상향링크 그랜트인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 대체 서브프레임에서 상기 중계국으로 전송되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 대한 ACK/NACK은 상기 대체 서브프레임에서 3 또는 5 서브프레임 간격 후에 위치한 서브프레임에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국은 상기 대체 서브프레임에는 PDSCH를 제외한 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 중계국의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 수행 방법에 있어서,
    기지국으로부터 선택된 대체 서브프레임에서 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 대체 서브프레임은 제한 서브프레임들이 아닌 서브프레임이며, 상기 제한 서브프레임들은 상기 중계국이 중계국 단말에게 필수 정보를 전송하여야 하는 서브프레임들인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 대체 서브프레임은
    상기 ACK/NACK을 전송하는 서브프레임보다 시간적으로 3 또는 5 서브프레임 간격 앞선 서브프레임인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency) 부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    중계국으로 신호를 전송할 백홀 하향링크 서브프레임을 선택하고, 선택한 상기 백홀 하향링크 서브프레임이 제한 서브프레임들 중 하나에 해당하는 경우, 상기 백홀 하향링크 서브프레임을 상기 제한 서브프레임이 아닌 대체 서브프레임에 할당하되, 상기 제한 서브프레임들은 상기 중계국이 중계국 단말에게 필수 정보를 전송하여야 하는 서브프레임인 것을 특징으로 하는 장치.
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