WO2010085103A2 - 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 방법 및 장치 - Google Patents

기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2010085103A2
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system using a repeater, and more particularly, to a method and apparatus for a base station and a repeater to cooperatively transmit a downlink signal to one terminal.
  • a relay station In the next generation wireless communication system, a relay station (RS) is introduced to expand cell coverage and improve data rate.
  • RS relay station
  • a radio resource between a base station and a repeater in addition to a radio resource consisting of time or frequency between a base station (BS) and a mobile station (MS), a radio resource between a base station and a repeater (BS-RS section) and There is a radio resource between the repeater and the terminal (RS-MS interval).
  • BS-RS section a radio resource between a base station and a repeater
  • RS-MS interval RS-MS interval
  • the base station also improves the reception performance through the diversity effect by transmitting a signal to the terminal through the transmission of the BS-MS using the same radio resources used in the RS-MS transmission, the base station antenna repeater antenna
  • An example is the technique of forming one space-time code.
  • the repeater In order to apply the above technique, the repeater must have scheduling information corresponding to the data to be transmitted, and in the cooperative transmission method of the base station and the repeater, the cooperative transmission data transmitted from the base station to the repeater must be successfully delivered.
  • the repeater if there is no consideration of transmission error of the base station-relay link, if the repeater does not correctly receive the data transmitted by the base station, it wastes radio resources pre-allocated to transmit to the terminal or the base station and the repeater There is a problem that the effective cooperative transmission to the terminal, such as the transmission efficiency to the terminal is reduced and the time delay is long.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by transmitting the scheduling information from the base station to the repeater even if a transmission error of the base station-relay link, the base station and the repeater can perform effective cooperative transmission; Provided are a cooperative downlink transmission method and apparatus for a repeater.
  • a cooperative downlink signal transmission method of a base station and a repeater includes: receiving cooperative transmission data transmitted from a base station and transmitting an acknowledgment message thereof to the base station; Receiving scheduling information for cooperative transmission of cooperative transmission data from a base station; And transmitting the cooperative transmission data to the terminal with reference to the scheduling information.
  • the method further comprises the step of transmitting a reception error (NACK) message to the base station and receiving the cooperative transmission data from the base station when an error in reception of the cooperative transmission data occurs.
  • NACK reception error
  • the scheduling information, the subframe index and the resource block location where the cooperative transmission is performed, the precoding scheme for the cooperative transmission, Modulation and Coding Scheme (MCS) information for the cooperative transmission or the cooperative At least one or more types of reference signals used for transmission are included.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • receiving scheduling information further comprises transmitting an acknowledgment message of said scheduling information to said base station.
  • a cooperative downlink signal transmission method of a base station and a repeater includes: receiving cooperative transmission data transmitted from a base station and scheduling information for cooperative transmission of the cooperative transmission data; Transmitting an acknowledgment message of the cooperative transmission data or the scheduling information to the base station; And transmitting the cooperative transmission data to the terminal with reference to the scheduling information.
  • the cooperative transmission data and the scheduling information transmitted from the base station are transmitted at different Modulation and Coding Scheme (MCS) levels.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the cooperative transmission data and the scheduling information transmitted from the base station are transmitted through different channels.
  • the scheduling information, the subframe index and the resource block location where the cooperative transmission is performed, the precoding scheme for the cooperative transmission, Modulation and Coding Scheme (MCS) information for the cooperative transmission or the cooperative At least one or more types of reference signals used for transmission are included.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • a reception error of the cooperative transmission data transmitted from the base station when a reception error of the cooperative transmission data transmitted from the base station occurs, in the step of transmitting the cooperative transmission data acknowledgment message, a reception error message (NACK) of the cooperative transmission data is transmitted to the base station. and; In the step of transmitting the cooperative transmission data to the terminal, it is characterized in that for processing the cooperative transmission data in which the reception error occurs retransmitted cooperative transmission data to the terminal.
  • NACK reception error message
  • the cooperative transmission data transmitted to the terminal may be transmitted by adding a message indicating that the modified cooperative transmission data, the modified cooperative transmission data is a simple amplification or reference signal omitting the decoding of the received cooperative transmission data It may be reprocessed through limited decoding processing through reconstruction.
  • the method may further include transmitting a NACK message to the base station and retransmitting the scheduling information from the base station when a reception error of the scheduling information transmitted from the base station occurs. It is done.
  • a cooperative downlink signal transmission method of a base station and a repeater includes: receiving cooperative transmission data and scheduling information for cooperative transmission of cooperative transmission data transmitted from a base station; Transmitting the cooperative transmission data to a terminal with reference to the scheduling information; And transmitting an acknowledgment message of the cooperative transmission data or the scheduling information to the base station.
  • a cooperative downlink signal transmission method of a base station and a repeater includes: receiving cooperative transmission data transmitted from a base station and transmitting an acknowledgment message thereof to the base station; Transmitting scheduling information for cooperative transmission of the cooperative transmission data to the base station; And receiving the scheduling information reception confirmation message from the base station, and transmitting the cooperative transmission data to the terminal.
  • the cooperative downlink signal transmission apparatus of a base station and a repeater is a cooperative downlink signal transmission apparatus of a base station and a repeater in a broadband wireless communication system, the cooperative transmission data and the cooperative transmission from the base station
  • a receiver for receiving scheduling information of data
  • a transmitter for transmitting the cooperative transmission data to a terminal
  • a controller for reprocessing the cooperative transmission data.
  • the base station transmits the scheduling information from the base station to the repeater, which wastes radio resources pre-allocated to transmit to the terminal or the base station and the repeater cannot effectively cooperatively transmit the terminal.
  • the transmission efficiency can be prevented from falling, and there is an effect of solving a problem such as a transmission time delay when transmitting a signal to the terminal.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a cooperative downlink transmission process between a base station and a repeater according to an embodiment of the present invention, in which cooperative transmission data and scheduling information are transmitted at a time point when they are separated.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another embodiment in which cooperative transmission data and scheduling information are transmitted when they are separated.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a cooperative downlink transmission process between a base station and a repeater according to an embodiment of the present invention, in which cooperative transmission data and scheduling information are simultaneously transmitted.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment in which a repeater fails to decode cooperatively transmitted data, but reprocesses the received data and delivers the received data to the terminal, thereby attempting decoding through proper combining with a signal transmitted from the base station.
  • FIG. 5 is an embodiment illustrating a method in which a repeater does not use a corresponding radio resource in order to minimize interference of data transmitted from a base station to a terminal when the repeater fails to decode cooperative transmission data.
  • FIG. 6 is an embodiment illustrating a method in which a repeater gives up communication for cooperative transmission with an existing terminal and communicates with a new terminal.
  • FIG. 7 illustrates an embodiment of a cooperative transmission method through retransmission of scheduling information.
  • FIG. 8 is another embodiment illustrating a cooperative transmission method through retransmission of scheduling information.
  • FIG 9 illustrates an example in which the cooperative transmission time indicated in the scheduling information transmitted from the base station to the repeater together with the cooperative transmission data is before the base station receives the ACK message from the repeater.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an embodiment of cooperative transmission when a repeater fails to receive data and successfully receives scheduling information.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another embodiment of cooperative transmission when a repeater fails to receive data and successfully receives scheduling information.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another embodiment of cooperative transmission when a repeater fails to receive data and successfully receives scheduling information.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of cooperative transmission when a repeater performs scheduling and a terminal receives a control signal from a repeater.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another embodiment of cooperative transmission when a repeater performs scheduling and a terminal receives a control signal from a repeater.
  • 15 is a block diagram schematically showing the configuration of a cooperative downlink signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is applied to a mobile communication system, and particularly to an Evolved Universal Mobile Telecommunications System (E-UMTS) evolved from an IEEE802.16m system or a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • the present invention is not limited thereto and may be applied to all communication systems and communication protocols to which the technical spirit of the present invention can be applied.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the communication system of the present invention includes a base station and a terminal as a system for providing various communication services such as voice and packet data, and is representative of an IEEE802.16m system, a long term evolution (LTE) system, or an LTE-Advanced system.
  • LTE long term evolution
  • LTE-Advanced LTE-Advanced
  • the terminal of the present invention may be referred to as a subscriber station (SS), a user equipment (UE), a mobile equipment (ME), a mobile station (MS), or the like, and communicates with a mobile phone, a PDA, a smart phone, a laptop, or the like.
  • SS subscriber station
  • UE user equipment
  • ME mobile equipment
  • MS mobile station
  • Portable devices with functions or non-portable devices such as PCs and vehicle-mounted devices.
  • the base station of the present invention refers to a fixed point for communicating with the terminal and may be used in terms of an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • One or more cells may exist in one base station, and an interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between base stations.
  • downlink means a communication channel from the base station to the terminal
  • uplink means a communication channel from the terminal to the base station.
  • the multiple access scheme applied to the wireless communication system of the present invention includes code division multiple access (CDMA), time division multiple access (TDMA), frequency division multiple access (FDMA), single carrier-FDMA (SC-FDMA), and OFDMA ( Or multiple access schemes such as Orthogonal Frequency Division Multiple Access) or other known modulation techniques.
  • CDMA code division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-FDMA
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the multiple access schemes for downlink and uplink transmission may be different from each other.
  • downlink may use OFDMA technique and uplink may use SC-FDMA technique.
  • the terminal may communicate with the base station directly or through a repeater.
  • the repeater may attempt to decode the data transmitted from the base station to the terminal, and generate and transmit an ACK / NAK for the data to the base station.
  • the terminal transmits the same data or data processed through a process such as precoding to obtain diversity, and the base station and the repeater transmit the two signals to the terminal through the same radio resource. It can be combined properly.
  • the data may be transmitted through another radio resource, and information about which radio resource each data utilizes may also be transmitted to the terminal so that the terminal may appropriately combine the two signals.
  • the point of time and location of the resource to be transmitted by the relay for example, the location of subframe index and resource block for cooperative transmission
  • the precoding method, the MCS (modulation and coding scheme) to be used, and the reference used for cooperative transmission Scheduling information such as signal type should be exchanged between the base station and the repeater.
  • the combinations of the order in which various signals are transmitted between the base station, the repeater, and the terminal for the cooperative communication between the base station and the repeater will be enumerated and described.
  • the speed at which a receiving terminal of the cooperative transmission channel changes is appropriately considered. For example, when a cooperative transmission time is delayed for a terminal whose channel changes at a high speed, performance deterioration occurs due to a channel change. Therefore, a method having a small time delay until the cooperative transmission time is selected, and accordingly, a cooperative transmission time is determined accordingly. It is desirable to. On the contrary, it is desirable to select a method that can operate reliably even if the time delay until the cooperative transmission is long for a terminal having a slow channel change rate.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a cooperative downlink transmission process between a base station and a repeater according to an embodiment of the present invention, in which cooperative transmission data and scheduling information are transmitted at a time point when they are separated.
  • the base station transmits cooperative transmission data to the repeater (S101).
  • the repeater transmits an acknowledgment message on whether the cooperative transmission data transmitted from the base station is normally received to the base station, and when an error occurs in the received data, transmits a NACK message to the base station (S103).
  • the base station receiving the NACK message retransmits the data to the repeater (S105), and when the retransmitted data is normally received, the repeater transmits the ACK message to the base station (S107).
  • the base station After the base station receives the ACK message for the cooperative transmission data from the repeater for stable cooperative transmission between the base station and the repeater, the base station transmits scheduling information for cooperative transmission of the corresponding data to the repeater (S109).
  • the scheduling information includes a time point and a location of a resource to be transmitted by a relay (for example, a location of a subframe index and a resource block for cooperative transmission), a precoding method, a modulation and coding scheme (MCS) to be used, and a type of reference signal used for cooperative transmission. And the like.
  • a relay for example, a location of a subframe index and a resource block for cooperative transmission
  • MCS modulation and coding scheme
  • the repeater receives the ACK message for the corresponding scheduling information to the base station (S111), and then the base station and the repeater together transmit the data to the terminal to perform cooperative transmission (S117, S119). At this time, the repeater transmits the cooperative transmission data according to the scheduling information received in step S109 (S117).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another embodiment in which cooperative transmission data and scheduling information are transmitted when they are separated.
  • the base station receives an ACK message from the repeater for stable cooperative transmission between the base station and the repeater for cooperative transmission data transmitted to the repeater, and then transmits scheduling information for cooperative transmission of the corresponding data to the repeater. (S109).
  • the base station does not receive the ACK / NACK message feedback on the scheduling information, and performs cooperative transmission on the corresponding data with the repeater. That is, the repeater transmits the cooperative transmission data according to the scheduling information without transmitting the ACK / NACK for the scheduling information of the cooperative transmission data transmitted to the terminal (S217).
  • the scheduling information of this embodiment is preferably transmitted in a sufficient modulation and coding scheme (MCS) so that the terminal receiving the cooperative transmission data has a high probability of successfully receiving.
  • MCS modulation and coding scheme
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a cooperative downlink transmission process between a base station and a repeater according to an embodiment of the present invention, in which cooperative transmission data and scheduling information are simultaneously transmitted.
  • the base station transmits cooperative transmission data and scheduling information for cooperative transmission of the data to the repeater (S301).
  • the repeater transmits an acknowledgment message indicating whether the cooperative transmission data and the scheduling information transmitted from the base station are normally received to the base station, and when receiving the normal transmission, transmits an ACK message to the base station (S303).
  • the cooperative transmission time indicated in the scheduling information transmitted from the base station to the repeater together with the cooperative transmission data is preferably after the point of time when the base station receives the ACK message from the repeater. That is, it is preferable that a sufficient time for the cooperative transmission to be made after the base station decodes the cooperative transmission data and the scheduling information and the base station receives the response of the repeater is specified in the scheduling information.
  • the base station can know whether the repeater correctly received the cooperative transmission data before performing the cooperative transmission with the repeater. Accordingly, it is possible for the base station to perform different operations depending on whether the data transmitted from the repeater is ACK / NACK or ACK / NACK for the scheduling information.
  • the scheduling information includes a time point and a location of a resource to be transmitted by a relay (for example, a location of a subframe index and a resource block for cooperative transmission), a precoding method, a modulation and coding scheme (MCS) to be used, and a type of reference signal used for cooperative transmission. And the like.
  • a relay for example, a location of a subframe index and a resource block for cooperative transmission
  • MCS modulation and coding scheme
  • the base station and the repeater together transmit the cooperative transmission data to the terminal to perform cooperative transmission (S317 and S319).
  • the repeater transmits cooperative transmission data according to the scheduling information received in step S301 (S317).
  • 4 to 8 illustrate modified embodiments according to whether ACK / NACK is performed on data and scheduling information when cooperative transmission data and scheduling information are simultaneously transmitted.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment in which a repeater fails to decode cooperatively transmitted data, but reprocesses the received data and delivers the received data to the terminal, thereby attempting decoding through proper combining with a signal transmitted from the base station.
  • the repeater transmits a confirmation message to the base station whether the cooperative transmission data and the scheduling information transmitted from the base station are normally received, and the cooperative transmission data has received a reception error, and the scheduling information is normally received. And transmits a scheduling information reception ACK message to the base station (S403).
  • the repeater reprocesses the cooperative transmission data received from the base station and transmits the correction data to the terminal (S417), and the base station transmits the cooperative transmission data to the terminal (S319) and performs cooperative transmission.
  • the repeater In order to operate in the above manner, the repeater must receive the scheduling information successfully even though the cooperative transmission data fails to be received.
  • the scheduling information is set to a lower transmission rate MCS to increase the reliability while the cooperative transmission data improves the transmission efficiency. In order to maximize, it can be set to a relatively high data rate MCS.
  • the base station may transmit the scheduling information more reliably through a control channel separate from the cooperative transmission data.
  • the base station or the repeater may set the appropriate field of the control channel delivered to the terminal to inform the terminal that the signal transmitted from the repeater has reprocessed failed reception information. Accordingly, the terminal may appropriately combine the signal transmitted from the base station and the reprocessed signal transmitted from the repeater using the above information.
  • the diversity gain can be obtained by appropriately utilizing the reprocessed information received from the repeater without wasting the radio resources allocated to the repeater.
  • the repeater reprocess the received data in error. If the MCS between BS-RS and MCS between RS-MS are the same, the received signal may be amplified-and-forwarded without being decoded or retransmitted after only limited processing. For example, the reference signal part between the BS-RS links may be removed, and the RS may be reinserted while the reference signal of the RS is newly inserted, or the demodulation result may be transmitted without a hard decision. However, in general, since the channel characteristics of the BS-RS section and the RS-MS section may be different, the transmission is preferably performed in another MCS.
  • the suggested reprocessing methods are as follows.
  • the repeater decodes the received signal into an information packet, obtains a first probability sequence representing probability information of each information bit constituting the information packet, and then encodes the information packet into an MCS for an RS-MS interval.
  • a code packet may be obtained, and a second probability sequence representing probability information of each code bit constituting the code packet may be obtained using the first probability sequence.
  • a modulation symbol may be configured and transmitted to the terminal using the second probability sequence.
  • FIG. 5 is an embodiment illustrating a method in which a repeater does not use a corresponding radio resource in order to minimize interference of data transmitted from a base station to a terminal when the repeater fails to decode cooperative transmission data.
  • the repeater transmits a confirmation message to the base station whether the cooperative transmission data and the scheduling information transmitted from the base station are normally received, and the cooperative transmission data has received a reception error, and the scheduling information is normally received. And transmits a scheduling information reception ACK message to the base station (S403).
  • the repeater finds the radio resource allocated to the cooperative transmission from the received scheduling information and does not use the corresponding radio resource in order to minimize the transmission and reception interference of the cooperative transmission data transmitted from the base station to the terminal (S517).
  • the base station since the repeater does not transmit to the terminal, the base station performs independent transmission instead of cooperative transmission (S519). Therefore, preferably, the base station can change the MCS, precoding scheme, etc. used for data transmission for the purpose of transmission efficiency.
  • FIG. 6 is an embodiment illustrating a method in which a repeater gives up communication for cooperative transmission with an existing terminal and communicates with a new terminal (S617).
  • the repeater does not use the scheduling information received from the base station.
  • the base station since the repeater does not transmit to the corresponding terminal, the base station performs independent transmission instead of cooperative transmission as in the embodiment of FIG. 5, and thus the base station may change the MCS, precoding scheme, etc. used for data transmission.
  • One operation of the base station among the three embodiments of FIGS. 4, 5, and 6 described above may be defined as a communication standard or may be determined in advance through signal exchange between the base station and the repeater.
  • the repeater when the repeater transmits an ACK / NACK message to the base station, it may inform the base station of an operation (S417, S517 or S617) to be performed by the repeater by adding a field indicating which operation to perform during the operation to the message.
  • the base station when the base station receives the ACK for the cooperative transmission data, the NACK message for the scheduling information from the repeater, retransmission only scheduling information for the cooperative transmission to the repeater may retry the cooperative transmission.
  • FIG. 7 illustrates an embodiment of a cooperative transmission method through retransmission of scheduling information.
  • the repeater normally receives the cooperative transmission data received from the base station, but the scheduling information transmits a NACK message to the base station when a reception error occurs (S703).
  • the base station retransmits scheduling information for cooperative transmission of the corresponding data to the repeater (S705).
  • the relay receives the received ACK message for the corresponding scheduling information to the base station (S707), and after the base station receives the base station and the repeater together with the base station and performs the cooperative transmission of the corresponding data (S717, S719).
  • 8 is another embodiment showing a cooperative transmission method through retransmission of scheduling information.
  • the repeater when the base station retransmits scheduling information for cooperative transmission of the corresponding data to the repeater (S805), the repeater performs cooperative transmission to the terminal without transmitting the ACK / NACK message for the scheduling information to the base station (S717). ).
  • the repeater when the repeater does not transmit the feedback about the scheduling information to the base station, it may be able to perform cooperative transmission at a faster time point than in the embodiment of FIG. 7.
  • the cooperative transmission method according to the embodiment of FIG. 8 may be applied when a cooperative transmission time appears before receiving an ACK / NACK message for retransmission of scheduling information.
  • the scheduling information is preferably transmitted to the MCS sufficient to be successfully received by the repeater.
  • the base station when the base station simultaneously transmits the cooperative transmission data and the scheduling information to the repeater with reference to FIGS. 3 to 8, various embodiments have been described. However, the base station first transmits the scheduling information to the relay and then transmits the cooperative transmission data.
  • the cooperative transmission scheme of the present invention may be applied as a transmission method.
  • the repeater when the base station transmits scheduling information to the repeater first and receives an ACK for it, and then transmits cooperative transmission data, the repeater fails to receive the cooperative transmission data and transmits a NACK message to the base station. It corresponds to the same situation as NACK for data and ACK for scheduling information described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the base station and the repeater may take one of the three operations described in FIGS. 4, 5 and 6 in this case.
  • the cooperative transmission time indicated in the scheduling information transmitted from the base station to the repeater together with the cooperative transmission data is at or before the base station receives the ACK / NAK from the repeater.
  • the repeater receiving cooperative transmission data and scheduling information from the base station transmits cooperative transmission data to the terminal according to the scheduling information received before the transmission of the ACK / NACK message thereto (S917). And then transmits an ACK message to the base station (S921).
  • the base station may need a lot of time to wait for the ACK / NACK for the scheduling information or the ACK / NACK
  • the following method may be effective as it may be difficult to predict when to be transmitted.
  • the cooperative transmission time point may be earlier than the ACK / NAK transmission time point of the repeater, but is preferably set later than the completion time of the decoding of the repeater.
  • the base station since the base station attempts cooperative transmission before receiving the ACK / NAK from the repeater, the base station cannot know whether the repeater correctly receives the cooperative transmission data before performing the cooperative transmission with the repeater.
  • the base station and the repeater may perform operations as shown in FIGS. 10 to 12.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an embodiment of cooperative transmission when a repeater fails to receive data and successfully receives scheduling information.
  • the repeater fails to decode the cooperative data, but reprocesses the received information and transmits the received information to the terminal (S1017), and the terminal through an appropriate combination of the signal transmitted from the base station and the modified signal of the reprocessed repeater. Perform decoding.
  • the repeater In order to operate in this way, the repeater must receive the scheduling information successfully even if the cooperative transmission data fails to be received.
  • the scheduling information is set to a lower transmission rate MCS to increase the reliability while the cooperative transmission data maximizes the transmission efficiency.
  • a relatively high data rate MCS may be set.
  • the base station may transmit the scheduling information more reliably through a control channel separate from the cooperative transmission data.
  • it is possible to inform the terminal that the signal transmitted from the repeater has reprocessed failed reception information by setting an appropriate field of the control channel transmitted to the repeater.
  • the terminal may appropriately combine the signal transmitted from the base station and the reprocessed signal transmitted from the repeater using this information.
  • the diversity gain can be obtained by allowing the terminal to properly use the reprocessed information received from the repeater without wasting the radio resources allocated to the repeater.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another embodiment of cooperative transmission when a repeater fails to receive data and successfully receives scheduling information.
  • the repeater determines the radio resource allocated to the cooperative transmission from the scheduling information received from the base station, and the repeater does not use the radio resource to minimize the interference of the cooperative transmission data transmitted from the base station to the terminal ( S1117).
  • the base station since the repeater does not transmit to the corresponding terminal, the base station transmits alone instead of cooperative transmission (S1121). Therefore, the base station may transmit the cooperative transmission data to the terminal alone by changing the MCS, precoding scheme, etc. used for data transmission.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another embodiment of cooperative transmission when a repeater fails to receive data and successfully receives scheduling information.
  • the repeater gives up communication for cooperative data transmission with the existing terminal and performs communication with the new terminal (S1217). Therefore, the repeater does not use the scheduling information received from the base station.
  • the base station since the repeater does not transmit to the terminal, the base station transmits exclusively instead of cooperative transmission (S1121). Therefore, the base station may transmit the cooperative transmission data to the terminal alone by changing the MCS, precoding scheme, etc. used for data transmission.
  • the repeater If the repeater succeeds in receiving data and fails in receiving scheduling information, the repeater communicates with other terminals as shown in FIG. 12, and the base station transmits alone. Therefore, the base station may change the MCS, precoding scheme, etc. used for data transmission. In addition, as in the embodiments of FIGS. 11 and 12, since the base station does not know that it transmits alone, the base station may not recognize that the MCS, precoding scheme, etc. used for data transmission should be changed. However, in this case, it can be overcome by using the existing HARQ scheme or by assigning a dedicated reference signal.
  • the present invention also relates to a process of transmitting a scheduling information to a repeater first and then cooperative transmission data.
  • the base station transmits scheduling information to the repeater first, receives an ACK for it, and then transmits cooperative transmission data.
  • 10 corresponds to a situation in which data reception failure and scheduling information reception success described with reference to FIGS. 10, 11, and 12 are successful.
  • the base station and the repeater may take one of the three operations described in FIGS. 10, 11 and 12 in this case.
  • Repeater performs scheduling / Terminal receives control signal from repeater
  • the repeater since the terminal receives the schedule from the repeater and receives the data, the repeater assumes a situation after successfully receiving the data from the base station prior to the cooperative transmission. However, the base station keeps the data that may be cooperatively transmitted from the repeater for a predetermined time without deleting the data even when receiving the ACK for the data from the repeater. For this operation, a time for which the base station should store data that may be cooperatively transmitted may be defined, and this time information may be exchanged between signaling between the base station and the repeater. In this situation where the base station and the repeater share data, the repeater should transmit scheduling information on which radio resources the base station should use for cooperative transmission. In this case, the base station may be further divided into two embodiments of FIG. 13 or FIG. 14 according to whether there is an ACK for scheduling information received from the repeater.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of cooperative transmission when a repeater performs scheduling and a terminal receives a control signal from a repeater.
  • the base station transmits cooperative transmission data to a repeater (S1301), and receives an ACK message for receiving the cooperative transmission data from the repeater (S1303).
  • the base station even when the base station receives the ACK message for the data from the repeater, the base station stores the cooperative transmission target data without deleting the data for a predetermined time.
  • the repeater transmits scheduling information on which radio resource the base station should perform cooperative transmission to the base station (S1305).
  • the base station transmits an acknowledgment (ACK) for the scheduling information transmitted from the repeater to the repeater (S1307).
  • ACK acknowledgment
  • the base station and the repeater After the repeater receives the ACK message from the base station, the base station and the repeater perform cooperative transmission together (S1317 and S1319).
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another embodiment of cooperative transmission when a repeater performs scheduling and a terminal receives a control signal from a repeater.
  • the base station after the base station receives the scheduling information transmitted from the repeater, in the present embodiment, the base station does not ACK / NACK a response to the scheduling information and utilizes radio resources allocated from the scheduling information. Perform cooperative transmission together.
  • the scheduling information S1405 transmitted by the repeater to the base station is increased by setting the transmission rate to a lower transmission rate MCS compared to the scheduling information S1305 transmitted in the embodiment of FIG. 13.
  • the repeater may also transmit scheduling information to the base station while transmitting an ACK message for the data received from the base station.
  • 15 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a cooperative downlink transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus includes a receiver 1501, a transmitter 1503 and a controller 1505.
  • the receiver 1501 receives the cooperative transmission data and the scheduling information of the cooperative transmission data from the base station.
  • the transmitter 1503 transmits cooperative transmission data received from the base station to the terminal.
  • the controller 1505 controls the receiver 1501 and the transmitter 1503, determines whether the cooperative transmission data or the scheduling information has a reception error, and when the reception error of the cooperative transmission data occurs, the cooperative transmission data in which an error occurs. Reprocessing may generate modified cooperative transmission data.
  • the controller 1505 generates modified cooperative transmission data through limited decoding processing through simple amplification or reference signal reconstruction that omits decoding of cooperative transmission data received from the base station.
  • the method according to the invention described thus far can be implemented in software, hardware, or a combination thereof.
  • the method according to the present invention may be stored in a storage medium (eg, terminal internal memory, flash memory, hard disk, etc.) and executed by a processor (eg, terminal internal microprocessor). It may be implemented as codes or instructions within a software program that can be.

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Abstract

본 발명은 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법은, 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터를 수신하고 이에 대한 수신확인 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 기지국으로부터 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 수신하는 단계; 및 스케쥴링 정보를 참조하여 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계를 포함한다.

Description

기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 방법 및 장치
본 발명은 중계기를 사용하는 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 기지국과 중계기가 하나의 단말에게 협력적으로 하향링크 신호를 송신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 무선통신 시스템에서는 셀 커버리지 확대와 데이터 전송률을 향상시키기 위하여 중계기(RS: Relay station)를 도입하고 있다.
중계기를 사용하여 구성한 무선통신 시스템에서는 종래의 기지국(BS: Base station)과 단말(MS: Mobile station) 사이의 시간 혹은 주파수로 이루어진 무선자원 이외에도 기지국과 중계기 사이 (BS-RS 구간) 의 무선자원 및 중계기와 단말 사이 (RS-MS 구간) 의 무선자원이 존재한다. 이때 BS-RS 구간의 신호와 RS-MS 구간의 신호가 서로 다를 수 있기 때문에 동일 무선자원 사용시 상호 간섭이 발생할 수 있으며, 이로 인한 성능저하를 막기 위하여 중계기가 데이터를 전송할 때에는 기지국이 아무런 신호를 송신하지 않는 cooperative silencing 기법이 고려되고 있다.
그러나 cooperative silencing 기법에서는 RS-MS 전송 구간에서 BS가 무선자원을 활용하지 못하고 유휴상태로 있어야 하기 때문에 자원손실이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 기지국 또한 RS-MS 전송 시 사용하는 동일한 무선자원을 이용하여 BS-MS의 전송을 통하여 단말에게 신호를 전송함으로써 다이버시티 효과를 통한 수신 성능을 향상시킬수 있으며, 기지국-중계기 안테나가 하나의 시공간 부호를 형성하는 기법이 그 일례이다.
상기와 같은 기술을 적용하기 위해서는 중계기가 전송하고자 하는 데이터와 상응하는 스케쥴링 정보를 가지고 있어야 하며, 기지국과 중계기의 협력 전송 방식은 기지국이 중계기로 전달하는 협력 전송 데이터가 성공적으로 전달되어야만 한다.
그러나 실제 통신 환경에서는 기지국이 전송하는 협력 전송 데이터가 중계기에서 성공적으로 수신되지 못하는 경우도 발생한다.
그러나, 종래 기술에서는 이와 같은 기지국-중계기 링크의 전송 오류에 대한 고려가 전혀 없다.
따라서 종래 기술에 따르면, 기지국-중계기 링크의 전송 오류에 대한 고려가 없기 때문에 중계기가 기지국이 송신한 데이터를 올바르게 수신하지 못했을 경우, 단말에게 송신하도록 미리 할당된 무선자원을 낭비하게 되거나 기지국과 중계기가 효과적인 협력전송을 하지 못하여 단말로의 전송 효율이 떨어지고 시간 지연이 길어지는 등의 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기지국-중계기 링크의 전송 오류가 발생하더라도 기지국에서 중계기로 스케쥴링 정보를 전달함으로써, 기지국과 중계기가 효과적인 협력전송을 수행할 수 있는 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법은, 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터를 수신하고 이에 대한 수신확인 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 기지국으로부터 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 수신하는 단계; 및 스케쥴링 정보를 참조하여 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 협력전송 데이터의 수신 오류가 발생한 경우, 수신오류(NACK) 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 협력전송 데이터를 재전송 받는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는, 상기 협력전송이 이루어지는 서브프레임 인덱스 및 자원블록 위치, 상기 협력전송을 위한 precoding 방식, 상기 협력전송을 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보 또는 상기 협력전송에 사용되는 기준신호의 종류 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 스케쥴링 정보를 수신하는 단계는, 상기 스케쥴링 정보의 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법은, 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 상기 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 수신하는 단계; 상기 협력전송 데이터 또는 상기 스케쥴링 정보의 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 스케쥴링 정보는 서로 다른 MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨로 전송되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 스케쥴링 정보는 서로 다른 채널을 통해서 전송되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는, 상기 협력전송이 이루어지는 서브프레임 인덱스 및 자원블록 위치, 상기 협력전송을 위한 precoding 방식, 상기 협력전송을 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보 또는 상기 협력전송에 사용되는 기준신호의 종류 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터의 수신 오류가 발생한 경우, 상기 협력전송 데이터 수신확인 메시지 전송 단계에서는, 상기 협력전송 데이터의 수신 오류 메시지(NACK)를 상기 기지국으로 전송하고; 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계에서는, 상기 수신 오류가 발생한 협력전송 데이터를 재가공하여 수정된 협력전송 데이터를 상기 단말로 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단말로 전송되는 협력전송 데이터는 상기 수정된 협력전송 데이터인 것을 나타내는 메시지를 추가하여 전송할 수도 있으며, 상기 수정된 협력전송 데이터는 수신된 협력전송 데이터의 복호를 생략한 단순 증폭 또는 기준신호 재구성을 통한 제한적 복호 처리를 통하여 재가공될 수도 있다.
바람직하게는 상기 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 스케쥴링 정보의 수신 오류가 발생한 경우, 수신오류(NACK) 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 스케쥴링 정보를 재전송 받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법은, 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 수신하는 단계; 상기 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계; 및 상기 협력전송 데이터 또는 상기 스케쥴링 정보의 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법은, 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터를 수신하고 이에 대한 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 상기 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 스케쥴링 정보 수신 확인 메시지를 수신하고, 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 장치는, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 협력전송 데이터 및 상기 협력전송 데이터의 스케쥴링 정보를 수신하는 수신기; 상기 협력전송 데이터를 단말로 전송하는 송신기; 및 상기 협력전송 데이터 또는 상기 스케쥴링 정보의 수신오류 여부를 판단하고, 상기 협력전송 데이터의 수신오류가 발생한 경우 수신된 협력전송 데이터의 복호를 생략한 단순 증폭 또는 기준신호 재구성을 통한 제한적 복호 처리를 통하여 상기 협력전송 데이터를 재가공하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기지국-중계기 링크의 전송 오류가 발생하더라도 기지국에서 중계기로 스케쥴링 정보를 전달하기 때문에, 단말에게 송신하도록 미리 할당된 무선자원을 낭비하게 되거나 기지국과 중계기가 효과적인 협력전송을 하지 못하여 단말로의 전송 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 단말로 신호 전송시 전송 시간 지연 등의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 과정을 도시한 구성도로서, 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 분리된 시점에 전송되는 실시예이다.
도 2는 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 분리된 시점에 전송되는 다른 실시예를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 과정을 도시한 구성도로서, 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 동시에 전송되는 실시예이다.
도 4는 중계기가 협력전송 데이터의 복호에 실패하였지만 수신한 데이터를 재가공하여 단말에게 전달함으로써 단말은 기지국으로부터 전송되는 신호와의 적절한 결합을 통하여 복호를 시도하는 방법을 나타낸 실시예이다.
도 5는 중계기가 협력전송 데이터의 복호에 실패한 경우, 기지국에서 단말로 전송되는 데이터의 간섭을 최소화하기 위해 중계기가 해당 무선자원을 사용하지 않는 방법을 나타낸 실시예이다.
도 6은 중계기가 기존 단말과의 협력전송을 위한 통신을 포기하고, 새로운 단말과 통신을 하는 방법을 나타낸 실시예이다.
도 7은 스케쥴링 정보의 재전송을 통한 협력전송 방법을 나타낸 실시예이다.
도 8은 스케쥴링 정보의 재전송을 통한 협력전송 방법을 나타낸 또 다른 실시예이다.
도 9는 기지국에서 협력전송 데이터와 함께 중계기로 전송되는 스케쥴링 정보에 나타난 협력 전송 시점이 기지국이 중계기로부터 ACK 메시지를 수신하는 시점 이전인 경우를 나타낸 실시예이다.
도 10은 중계기가 데이터 수신에 실패하고 스케쥴링 정보 수신에 성공한 경우의 협력전송의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 중계기가 데이터 수신에 실패하고 스케쥴링 정보 수신에 성공한 경우의 협력전송의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 중계기가 데이터 수신에 실패하고 스케쥴링 정보 수신에 성공한 경우의 협력전송의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 13은 중계기가 스케쥴링을 수행하고 단말은 중계기로부터 제어신호를 수신하는 경우 협력전송의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 중계기가 스케쥴링을 수행하고 단말은 중계기로부터 제어신호를 수신하는 경우 협력전송의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 협력적 하향링크 신호 전송 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명은 이동통신시스템에 적용되며, 특히 IEEE802.16m 시스템 또는 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화된 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)등에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신시스템 및 통신 프로토콜에 적용될 수도 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항복들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어를 다음과 같이 전제한다.
본 발명의 통신 시스템은, 음성 및 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템으로서 기지국 및 단말을 포함하며, IEEE802.16m 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템 또는 LTE-Advanced 시스템을 대표예로 설명한다.
본 발명의 단말은, SS(Subscriber Station), UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등으로 불릴 수 있으며, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기 또는 PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기를 포함한다.
본 발명의 기지국은, 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 억세스 포인트(Access Point) 등의 용어로 사용될 수 있다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있으며, 기지국 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 또한, 하향링크(Downlink)는 기지국으로부터 단말로의 통신 채널을 의미하며, 상향링크(Uplink)는 단말로부터 기지국으로의 통신 채널을 의미한다.
본 발명의 무선통신 시스템에 적용되는 다중접속 기법은, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 공지된 다른 변조 기술들과 같은 다중 접속 기법을 모두 포함한다.
또한, 상기 하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중접속 방식은 서로 상이할 수 있으며, 예를 들어 하향링크는 OFDMA 기법을 사용하고 상향링크는 SC-FDMA 기법을 사용할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서 단말은 기지국과 직접 또는 중계기를 통해서 통신을 할 수 있다. 중계기는 기지국에서 단말에게 전달되는 데이터에 대한 복호를 시도할 수 있고, 상기 데이터에 대한 ACK/NAK을 생성하여 기지국에게 송신할 수 있다.
중계기를 활용하여 단말이 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 동일한 데이터 혹은 다이버시티를 얻을 수 있도록 precoding 등의 과정을 거쳐 처리된 데이터를, 기지국과 중계기가 동일한 무선자원을 통해 단말로 전송하여 단말이 두 신호를 적절히 결합하도록 할 수 있다. 또는 상기 데이터를 다른 무선자원을 통해 전송하되, 각 데이터가 어떤 무선자원을 활용하는지에 대한 정보 또한 단말에게 전송하여 단말이 두 신호를 적절히 결합하도록 할 수 있다. 이와 같은 협력전송을 하기 위해서는 중계기가 전송할 resource의 시점과 위치 (예를 들어 협력전송이 이루어지는 subframe index와 resource block의 위치), precoding 방식, 사용할 MCS (modulation and coding scheme), 협력 전송에 사용되는 Reference signal의 종류 등의 스케쥴링 정보가 기지국과 중계기 사이에 교환되어야 한다.
이하에서는 기지국과 중계기의 협력 통신을 위하여 기지국과 중계기, 그리고 단말 사이에 각종 신호가 전송되는 순서의 조합들을 열거하고 특징에 대해서 설명한다. 특히 협력 통신이 이루어지는 방식을 선택함에 있어서 협력 전송의 수신 단말이 채널이 변화하는 속도가 적절히 고려되어야 한다. 예를 들어 채널이 빠른 속도로 변화하는 단말에 대해서는 협력 전송 시점을 늦추었을 때 채널 변화에 의한 성능 열화가 생기므로, 협력 전송 시점까지의 시간 지연이 적은 방식을 선택하고 이에 따라 협력 전송 시점을 결정하는 것이 바람직하다. 반대로 채널 변화 속도가 느린 단말에 대해서는 협력 전송 시점까지의 시간 지연이 길어도 신뢰성있게 동작할 수 있는 방식을 선택하는 것이 바람직하다.
Ⅰ. 기지국이 스케쥴링을 수행하는 실시예
Ⅰ-1. 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보의 별도 전송
이하에서는 기지국이 스케쥴링을 수행하고 단말은 기지국으로부터 제어신호 수신하는 경우, 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 별도로 기지국으로부터 중계기로 전송되는 실시예에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 과정을 도시한 구성도로서, 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 분리된 시점에 전송되는 실시예이다.
기지국은 중계기로 협력전송 데이터를 송신한다(S101).
중계기는 기지국으로부터 전송된 협력전송 데이터를 정상적으로 수신했는지 여부에 대한 확인 메시지를 기지국으로 전송하며, 수신된 데이터에 에러가 발생한 경우 NACK 메시지를 기지국으로 전송한다(S103).
NACK 메시지를 수신한 기지국은 중계기로 데이터 재전송을 하고(S105), 재전송된 데이터를 정상적으로 수신한 경우 중계기는 기지국으로 ACK 메시지를 전송한다(S107).
이와 같이, 기지국과 중계기의 안정적인 협력 전송을 위하여 기지국은 중계기로부터 협력전송 데이터에 대한 ACK 메시지를 수신한 후에야, 해당 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링 정보를 중계기로 전송한다(S109).
상기 스케쥴링 정보는 중계기가 전송할 resource의 시점과 위치 (예를 들어 협력전송이 이루어지는 subframe index와 resource block의 위치), precoding 방식, 사용할 MCS (modulation and coding scheme), 협력 전송에 사용되는 Reference signal의 종류 등을 포함한다.
이를 수신한 중계기는 해당 스케쥴링 정보에 대한 ACK 메시지를 기지국으로 전송하고(S111), 이후 기지국과 중계기가 함께 해당 데이터를 단말로 송신하여 협력전송을 수행한다(S117, S119). 이 때, 중계기는 S109 단계에서 수신한 스케쥴링 정보에 따라서 협력전송 데이터를 송신한다(S117).
도 2는 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 분리된 시점에 전송되는 다른 실시예를 도시한 구성도이다.
도 1과 마찬가지로, 도 2에서도 기지국은 중계기로 전송한 협력전송 데이터에 대해서 기지국과 중계기의 안정적인 협력전송을 위하여 중계기로부터 ACK 메시지를 수신한 후, 해당 데이터의 협력 전송을 위한 스케쥴링 정보를 중계기로 전송한다(S109).
그러나 본 실시예에서는 기지국은 상기 스케쥴링 정보에 대한 ACK/NACK 메시지 피드백을 받지 않고, 바로 중계기와 함께 해당 데이터에 대한 협력 전송을 수행한다. 즉, 중계기는 단말로 전송하는 협력전송 데이터의 스케쥴링 정보에 대한 ACK/NACK을 기지국으로 전달하지 않고 해당 스케쥴링 정보에 따라서 협력전송 데이터를 송신한다(S217).
따라서 본 실시예의 스케쥴링 정보는 협력전송 데이터를 수신하는 단말이 성공적으로 수신할 확률이 높도록 충분한 MCS(Modulation and Coding Scheme)로 전송되는 것이 바람직하다.
Ⅰ-2. 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보의 동시 전송
이하에서는 기지국이 스케쥴링을 수행하고 단말은 기지국으로부터 제어신호 수신하는 경우, 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 동시에 기지국으로부터 중계기로 전송되는 실시예에 대해서 설명한다.
본 실시예에서는 기지국과 중계기의 협력전송 시점을 기준으로 전송시점 전에 중계기로부터 ACK/NACK 메시지를 수신하는 경우(A)와, 협력전송 시점 이후에 중계기로부터 ACK/NACK 메시지를 수신하는 경우(B)로 구분하여 설명한다.
Ⅰ-2 (A). 기지국과 중계기의 협력전송 시점 전에 중계기로부터 ACK/NACK 메시지를 수신하는 경우
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 전송 과정을 도시한 구성도로서, 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 동시에 전송되는 실시예이다.
기지국은 중계기로 협력전송 데이터 및 해당 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링 정보를 중계기로 전송한다(S301).
중계기는 기지국으로부터 전송된 협력전송 데이터 및 스케쥴링 정보를 정상적으로 수신했는지 여부에 대한 확인 메시지를 기지국으로 전송하며, 정상적으로 수신한 경우 ACK 메시지를 기지국으로 전송한다(S303).
본 실시예에서는 기지국에서 협력전송 데이터와 함께 중계기로 전송되는 스케쥴링 정보에 나타난 협력전송 시점은 상기 중계기로부터 기지국이 ACK 메시지를 수신하는 시점 이후가 되는 것이 바람직하다. 즉, 중계기가 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보를 복호하고, 기지국이 중계기의 응답을 수신한 이후에 협력전송이 이루어 질 수 있는 충분한 시간이 스케쥴링 정보에 명시되는 것이 바람직하다. 이때, 기지국은 중계기와의 협력전송을 수행하기 이전에 해당 협력전송 데이터를 중계기가 올바르게 수신하였는지 여부를 알 수 있게 된다. 따라서 기지국이 중계기로부터 전송받은 데이터의 ACK/NACK 여부, 스케쥴링 정보에 대한 ACK/NACK 여부에 따라서 각각 다른 동작을 수행하는 것이 가능하다.
상기 스케쥴링 정보는 중계기가 전송할 resource의 시점과 위치 (예를 들어 협력전송이 이루어지는 subframe index와 resource block의 위치), precoding 방식, 사용할 MCS (modulation and coding scheme), 협력 전송에 사용되는 Reference signal의 종류 등을 포함한다.
이후 기지국과 중계기가 함께 해당 협력전송 데이터를 단말로 송신하여 협력전송을 수행한다(S317, S319). 이 때, 중계기는 S301 단계에서 수신한 스케쥴링 정보에 따라서 협력전송 데이터를 송신한다(S317).
도 4 내지 도 8은 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보가 동시에 전송되는 경우 데이터 및 스케쥴링 정보에 대한 ACK/NACK 여부에 따른 변형된 실시예를 각각 도시한 도면이다.
도 4는 중계기가 협력전송 데이터의 복호에 실패하였지만 수신한 데이터를 재가공하여 단말에게 전달함으로써 단말은 기지국으로부터 전송되는 신호와의 적절한 결합을 통하여 복호를 시도하는 방법을 나타낸 실시예이다.
중계기는 기지국으로부터 전송된 협력전송 데이터 및 스케쥴링 정보를 정상적으로 수신했는지 여부에 대한 확인 메시지를 기지국으로 전송하며, 협력전송 데이터는 수신 오류가 발생하였고, 스케쥴링 정보는 정상적으로 수신한 경우 협력전송 데이터 수신 NACK 메시지 및 스케쥴링 정보 수신 ACK 메시지를 기지국으로 전송한다(S403).
중계기는 기지국으로부터 수신된 협력전송 데이터를 재가공하여 수정 데이터를 단말로 송신하고(S417), 기지국은 해당 협력전송 데이터를 단말로 송신하여(S319) 협력전송을 수행한다.
상기와 같은 방법으로 동작하기 위해서는 중계기는 협력전송 데이터는 수신 실패하더라도 스케쥴링 정보는 수신 성공해야 하며, 이를 위해서 스케쥴링 정보는 보다 낮은 전송률의 MCS로 설정하여 그 신뢰성을 높이는 반면 협력 전송 데이터는 전송 효율을 극대화하기 위하여 상대적으로 높은 전송률의 MCS로 설정할 수 있다.
또는 바람직하게는 기지국은 협력 전송 데이터와는 별도의 제어 채널을 통하여 스케쥴링 정보를 보다 신뢰성있게 전송할 수도 있다.
본 실시예에서는 기지국 또는 중계기는, 단말에게 전달하는 제어 채널의 적절한 필드(field)를 설정하여 중계기로부터 전달되는 신호는 수신 실패한 정보를 재가공한 것이라는 사실을 단말에게 알릴 수도 있다. 따라서, 단말은 상기 정보를 활용하여 기지국으로부터 전송되는 신호와 중계기로부터 전송되는 재가공된 신호를 적절하게 결합할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 중계기에게 할당된 무선자원을 낭비하지 않으면서 단말이 중계기로부터 수신한 재가공된 정보를 적절히 활용하도록 하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
상기에서 중계기가 에러가 있는 수신 데이터를 재가공하는 방식은 여러 가지가 있을 수 있다. 만약 BS-RS간 MCS와 RS-MS간 MCS가 동일하다면 수신한 신호를 복호하지 않고 증폭 전송(amplify-and-forwarding) 하거나, 제한적인 처리만 한 후에 재전송할 수 있다. 예를 들어 BS-RS 링크 사이의 reference signal 부분은 제거하고 RS의 reference signal을 새롭게 삽입하면서 resource 위치를 재조절하거나, 혹은 demodulation 결과를 hard decision하지 않고 전달할 수도 있다. 하지만 일반적으로 BS-RS 구간과 RS-MS 구간의 채널특성이 다를 수 있기 때문에 바람직하게는 다른 MCS로 전송을 한다.
이러한 경우 사용할 수 있는 재가공 방식 중 제안하는 방식은 다음과 같다. 중계기는 수신 신호를 복호하여 정보 패킷으로 복원하고, 상기 정보 패킷을 구성하는 각각의 정보 비트의 확률 정보를 나타내는 제 1 확률 시퀀스를 구한 후, 상기 정보 패킷을 RS-MS 구간에 맞는 MCS로 부호화하여 코드 패킷을 구하고, 상기 제 1 확률 시퀀스를 이용하여 상기 코드 패킷을 구성하는 각각의 코드 비트의 확률 정보를 나타내는 제 2 확률 시퀀스를 구할 수 있다. 그리고 상기 제 2 확률 시퀀스를 이용하여 변조 심볼을 구성하여 단말에게 전송할 수 있다.
도 5는 중계기가 협력전송 데이터의 복호에 실패한 경우, 기지국에서 단말로 전송되는 데이터의 간섭을 최소화하기 위해 중계기가 해당 무선자원을 사용하지 않는 방법을 나타낸 실시예이다.
중계기는 기지국으로부터 전송된 협력전송 데이터 및 스케쥴링 정보를 정상적으로 수신했는지 여부에 대한 확인 메시지를 기지국으로 전송하며, 협력전송 데이터는 수신 오류가 발생하였고, 스케쥴링 정보는 정상적으로 수신한 경우 협력전송 데이터 수신 NACK 메시지 및 스케쥴링 정보 수신 ACK 메시지를 기지국으로 전송한다(S403).
이때, 중계기는 수신한 스케쥴링 정보에서 협력전송에 할당된 무선자원을 알아내고, 기지국에서 단말로 전송되는 협력전송 데이터의 송수신 간섭을 최소화하기 위하여 해당 무선자원을 사용하지 않는다(S517).
또한, 중계기는 해당 단말에게 전송을 하지 않으므로 기지국은 협력 전송이 아닌 단독 전송을 수행한다(S519). 따라서 바람직하게는 기지국은 전송의 효율을 위하여 데이터 전송에 사용되는 MCS, precoding 방식 등을 변경 할 수 있다.
도 6은 중계기가 기존 단말과의 협력전송을 위한 통신을 포기하고, 새로운 단말과 통신(S617)을 하는 방법을 나타낸 실시예이다.
이때 중계기는 기지국으로부터 수신한 스케쥴링 정보를 활용하지 않게 된다.
또한, 중계기가 해당 단말에게 전송을 하지 않으므로 기지국은 도 5의 실시예와 마찬가지로 협력 전송이 아닌 단독 전송을 하게 되며, 따라서 기지국은 데이터 전송에 사용되는 MCS, precoding 방식 등을 변경 할 수도 있다.
이상 살펴본, 도 4, 도 5 및 도 6의 세가지 실시예의 방법 중에서 기지국이 취할 한 가지 동작은 통신표준으로 규정되거나 기지국과 중계기 상호간의 신호 교환을 통해서 사전에 결정될 수도 있다. 또는 중계기가 기지국으로 ACK/NACK 메시지를 전송할 때, 상기 동작중에서 어떤 동작으로 수행할 것인지를 나타내는 필드를 메시지에 추가하여 중계기가 수행할 동작(S417, S517 또는 S617)을 기지국에게 알려줄 수도 있다.
한편, 기지국이 중계기로부터 협력전송 데이터에 대한 ACK, 스케쥴링 정보에 대한 NACK 메시지를 수신한 경우에는, 협력전송에 대한 스케쥴링 정보만을 중계기로 재전송하여 협력전송을 재시도할 수도 있다.
도 7은 스케쥴링 정보의 재전송을 통한 협력전송 방법을 나타낸 실시예이다.
도시된 바와 같이, 중계기는 기지국으로부터 수신된 협력전송 데이터는 정상적으로 수신하였으나, 스케쥴링 정보는 수신 오류가 발생한 경우 이에 대한 NACK 메시지를 기지국으로 전달한다(S703).
기지국은 해당 데이터의 협력 전송을 위한 스케쥴링 정보를 중계기에게 재전송한다(S705).
이를 수신한 중계기는 해당 스케쥴링 정보에 대한 수신 ACK 메시지을 기지국으로 송신(S707)하고, 이를 기지국이 수신한 후에 기지국과 중계기가 함께 해당 데이터에 대한 협력 전송을 수행한다(S717, S719).
도 8은 스케쥴링 정보의 재전송을 통한 협력전송 방법을 나타낸 또 다른 실시예이다.
도 7과 마찬가지로 기지국은 해당 데이터의 협력 전송을 위한 스케쥴링 정보를 중계기에게 재전송하면(S805), 중계기는 상기 스케쥴링 정보에 대한 ACK/NACK 메시지를 기지국으로 전송하지 않고 단말로 협력전송을 수행한다(S717). 이와 같이 중계기가 스케쥴링 정보에 대한 피드백을 기지국으로 전송하지 않을 경우는 도 7의 실시예와 비교하여 보다 빠른 시점에 협력 전송을 수행할 수 있는 특징이 있다. 바람직하게는, 도 8의 실시예에 따른 협력전송 방법은 스케줄링 정보의 재전송에 대한 ACK/NACK 메시지를 수신하기 이전에 협력 전송 시점이 나타나는 경우에 적용될 수 있다.
이때 상기 스케쥴링 정보는 중계기가 성공적으로 수신할 수 있을 정도로 충분한 MCS로 전송이 되는 것이 바람직하다.
이상에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 기지국이 중계기에게 협력 전송 데이터와 스케쥴링 정보를 동시에 전송하는 경우, 다양한 실시예에 대해서 설명하였지만, 기지국이 스케쥴링 정보를 먼저 중계기에게 전달하고 그 뒤에 협력 전송 데이터를 전달하는 방법으로 본 발명의 협력전송 기법이 적용될 수도 있다.
예를 들면, 기지국이 스케쥴링 정보를 먼저 중계기에게 전송하고 이에 대한 ACK을 수신한 후, 협력 전송 데이터를 전송한 경우 중계기가 협력전송 데이터 수신에 실패하여 NACK 메시지를 기지국으로 전송한 경우는 도 4, 도 5 및 도 6에서 설명한 데이터에 대한 NACK, 스케쥴링 정보에 대한 ACK과 동일한 상황에 해당된다. 따라서 기지국과 중계기는 이 경우에 도 4, 도 5 및 도 6에서 설명한 세 가지 동작 중 하나를 취할 수도 있다.
Ⅰ-2 (B). 기지국과 중계기의 협력전송 시점 이후에 중계기로부터 ACK/NACK 메시지를 수신하는 경우
이하에서 설명하는 실시예들은 기지국에서 협력전송 데이터와 함께 중계기로 전송되는 스케쥴링 정보에 나타난 협력 전송 시점은 기지국이 중계기로부터 ACK/NAK을 수신하는 시점 혹은 그 이전이 된다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 기지국으로부터 협력전송 데이터와 스케쥴링 정보를 수신(S901)한 중계기는 이에 대한 ACK/NACK 메시지 전송 이전에 수신된 스케쥴링 정보에 따라서 단말로 협력전송 데이터를 송신(S917)하고, 이후 ACK 메시지를 기지국으로 전송한다(S921).
만약 기지국이 스케쥴링 정보를 전송하는 시점과 협력 전송이 이루어지는 시점 사이에 시간 간격이 크다면, 협력 전송을 위한 스케쥴링 정보가 중계기에게 전달되는 시점의 채널상황과 실제 협력 전송이 시작되는 시점의 채널상황이 달라져서 협력 전송의 효율성이 떨어질 수가 있기 때문에 이와 같은 방법을 시도할 수 있다. 특히 기지국과 무선 중계기 사이의 백홀 링크(backhaul link)가 생성되는 시점이 불규칙적이거나 생성 시점 사이의 시간 간격이 넓다면 기지국이 스케쥴링 정보에 대한 ACK/NACK을 기다리는데 많은 시간이 필요할 수 있거나 ACK/NACK이 전송될 시점을 예측하는 것이 어려울 수 있으므로 이하의 방법이 효과적일 수 있다. 다만 중계기가 협력 전송 데이터를 복호할 시간을 확보해주기 위해서, 협력 전송 시점은 중계기의 ACK/NAK 전송 시점 보다는 앞서는 시점일 수 있으나 중계기의 복호 완료 시점보다는 이후로 설정되는 것이 바람직하다. 이 때 기지국은 중계기로부터 ACK/NAK을 수신하기 전에 협력 전송을 시도하므로 중계기와의 협력 전송을 수행하기 이전에 해당 협력 전송 데이터를 중계기가 올바르게 수신했는지 여부를 알 수가 없다. 이 경우에 기지국과 중계기는 도 10 내지 도 12와 같은 동작을 수행할 수 있다.
도 10은 중계기가 데이터 수신에 실패하고 스케쥴링 정보 수신에 성공한 경우의 협력전송의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 중계기가 협력 데이터 복호에 실패했지만 수신한 정보를 재가공하여 단말에게 전달(S1017)하고, 단말은 기지국으로부터 전송되는 신호와 상기 재가공된 중계기의 수정 신호의 적절한 결합을 통하여 복호를 수행한다.
상기 방법으로 동작하기 위해서는 중계기는 협력 전송 데이터는 수신 실패하더라도 스케쥴링 정보는 수신 성공해야 하는데, 이를 위하여 스케쥴링 정보는 보다 낮은 전송률의 MCS로 설정하여 그 신뢰성을 높이는 반면 협력 전송 데이터는 전송 효율을 극대화하기 위하여 상대적으로 높은 전송률의 MCS로 설정할 수도 있다. 또는 기지국은 협력 전송 데이터와는 별도의 제어 채널을 통하여 스케쥴링 정보를 보다 신뢰성있게 전송할 수도 있다. 본 실시예에서는 중계기에게 자신이 전달하는 제어 채널의 적절한 field를 설정하여 중계기로부터 전달되는 신호는 수신 실패한 정보를 재가공한 것이라는 사실을 단말에게 알릴 수 있다. 단말은 이 정보를 활용하여 기지국으로부터 전송되는 신호와 중계기로부터 전송되는 재가공된 신호를 적절하게 결합한 수 있다.
본 실시예에 따르면 중계기에게 할당된 무선자원을 낭비하지 않으면서 단말이 중계기로부터 수신한 재가공된 정보를 적절히 활용하도록 하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
도 11은 중계기가 데이터 수신에 실패하고 스케쥴링 정보 수신에 성공한 경우의 협력전송의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 중계기는 기지국으로부터 수신한 스케쥴링 정보에서 협력 전송에 할당된 무선자원을 알아내고, 기지국에서 단말로 전송되는 협력전송 데이터의 간섭을 최소화하기 위해 중계기가 해당 무선자원을 사용하지 않는다(S1117). 이때 중계기가 해당 단말에게 전송을 하지 않으므로 기지국은 협력 전송이 아닌 단독 전송을 하게 된다(S1121). 따라서 기지국은 데이터 전송에 사용되는 MCS, precoding 방식 등을 변경하여 단독으로 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신할 수도 있다.
도 12는 중계기가 데이터 수신에 실패하고 스케쥴링 정보 수신에 성공한 경우의 협력전송의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 중계기가 기존 단말과의 협력 데이터 전송을 위한 통신을 포기하고 새로운 단말과 통신 수행한다(S1217). 따라서 중계기는 기지국으로부터 수신한 스케쥴링 정보를 활용하지 않는다.
또한 중계기가 해당 단말에게 전송을 하지 않으므로 기지국은 협력 전송이 아닌 단독 전송을 하게 된다(S1121). 따라서 기지국은 데이터 전송에 사용되는 MCS, precoding 방식 등을 변경하여 단독으로 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신할 수도 있다.
만약 중계기가 데이터 수신에 성공하고 스케쥴링 정보 수신에 실패하는 경우, 중계기는 도 12와 같이 다른 단말과 통신을 하고, 기지국은 단독 전송을 하게 된다. 따라서 기지국은 데이터 전송에 사용되는 MCS, precoding 방식 등을 변경할 수도 있다. 또한, 도 11 및 도 12의 실시예와 마찬가지로, 기지국은 자신이 단독으로 전송하게 된다는 사실을 모르기 때문에 데이터 전송에 사용되는 MCS, precoding 방식 등을 변경해야 한다는 점을 인식하지 못할 수 있다. 하지만 이러한 경우 기존의 HARQ 방식을 통해 극복하거나 dedicated reference signal을 할당하여 극복할 수도 있다.
이상에서는 기지국이 중계기에게 협력 전송 데이터와 스케쥴링 정보를 동시에 전송하는 경우에 대해서 본 발명의 동작을 설명하였지만, 기지국이 스케쥴링 정보를 먼저 중계기에게 전달하고 그 뒤에 협력 전송 데이터를 전달하는 과정에 대해서도 본 발명은 적용될 수 있다. 일례로 기지국이 스케쥴링 정보를 먼저 중계기에게 전송하고 이에 대한 ACK을 수신한 다음 협력 전송 데이터를 전송하였으나 기지국이 데이터에 대한 ACK/NAK을 수신하기 전에 협력 전송이 이루어지고 중계기가 데이터의 복원에 실패한 경우는 도 10, 도 11 및 도 12에서 설명한 데이터 수신 실패, 스케쥴링 정보 수신 성공과 동일한 상황에 해당한다. 따라서 기지국과 중계기는 이 경우에 도 10, 도 11 및 도 12에서 설명한 세 가지 동작 중 하나를 취할 수도 있다.
Ⅱ. 중계기가 스케쥴링 수행 / 단말이 중계기로부터 제어신호 수신
이하에서는 중계기가 스케쥴링을 수행하고 단말은 중계기로부터 제어신호를 수신하는 경우 실시예에 대해서 설명한다.
본 실시예에서는 단말은 중계기로부터 스케쥴링을 받아 데이터를 수신하게 되므로 중계기는 협력 전송에 앞서 기지국으로부터 데이터를 성공적으로 수신한 이후의 상황을 가정한다. 다만 기지국은 중계기로부터 협력 전송을 할 가능성이 있는 데이터에 대해서는 중계기로부터 데이터에 대한 ACK을 수신하여도 그 데이터를 삭제하지 않고 일정 시간 동안 보관한다. 이런 동작을 위해서 기지국이 협력 전송 가능성이 있는 데이터를 보관해야 하는 시간이 정의될 수 있고, 이 시간 정보가 기지국과 중계기 사이에 시그널링(signaling)을 통해서 교환될 수 있다. 이렇게 기지국과 중계기가 데이터를 공유한 상황에서 중계기는 기지국이 어떤 무선자원을 사용하여 협력 전송을 해야 하는가에 대한 스케쥴링 정보를 기지국에게 전송해야 한다. 이 경우는 다시 기지국이 중계기로부터 받는 스케쥴링 정보에 대한 ACK 존재 여부에 따라 도 13 또는 도 14의 두 가지 실시예로 구분될 수 있다.
도 13은 중계기가 스케쥴링을 수행하고 단말은 중계기로부터 제어신호를 수신하는 경우 협력전송의 일실시예를 도시한 도면이다.
우선 기지국은 중계기로 협력전송 데이터를 송신하고(S1301), 상기 협력전송 데이터 수신에 대한 ACK 메시지를 중계기로부터 피드백 받는다(S1303).
이때, 기지국은 중계기로부터 데이터에 대한 ACK 메시지를 수신하여도 협력전송 대상 데이터를 삭제하지 않고 일정 시간 동안 보관한다.
이후, 중계기는 기지국이 어떤 무선자원을 사용하여 협력전송을 수행해야 하는지에 대한 스케쥴링 정보를 기지국으로 전송한다(S1305).
기지국은 중계기로부터 전송된 스케쥴링 정보에 대한 수신확인(ACK)을 중계기로 송신한다(S1307).
중계기가 기지국으로부터 ACK 메시지를 수신한 후, 기지국과 중계기가 함께 협력 전송을 수행한다(S1317, S1319).
도 14는 중계기가 스케쥴링을 수행하고 단말은 중계기로부터 제어신호를 수신하는 경우 협력전송의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 13과 마찬가지로 기지국은 중계기로부터 전송된 스케쥴링 정보를 수신한 후, 본 실시예에서는 기지국이 해당 스케쥴링 정보에 대한 ACK/NACK 응답을 하지 않고, 해당 스케쥴링 정보에서 할당된 무선자원을 활용하여 기지국과 중계기가 함께 협력 전송을 수행한다. 이경우, 상기 중계기가 기지국으로 전송하는 스케쥴링 정보(S1405)는 도 13의 실시예에서 전송되는 스케쥴링 정보(S1305)과 비교하여 보다 낮은 전송률의 MCS로 설정하여 전송함으로써 그 신뢰성을 높이는 것이 바람직하다.
또한, 경우에 따라서는 중계기는 기지국으로부터 수신한 데이터에 대한 ACK 메시지를 전송하면서 동시에 기지국으로 스케쥴링 정보를 함께 보낼 수도 있다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 협력적 하향링크 신소 전송 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
상기 장치는 수신기(1501), 송신기(1503) 및 제어기(1505)를 포함한다.
수신기(1501)는 기지국으로부터 협력전송 데이터 및 협력전송 데이터의 스케쥴링 정보를 수신한다.
송신기(1503)는 기지국으로부터 수신된 협력전송 데이터를 단말로 전송한다.
제어기(1505)는 수신기(1501) 및 송신기(1503)를 제어하며, 상기 협력전송 데이터 또는 상기 스케쥴링 정보의 수신오류 여부를 판단하고, 협력전송 데이터의 수신오류가 발생한 경우 오류가 발생된 협력전송 데이터를 재가공하여 수정된 협력전송 데이터를 생성할 수도 있다.
바람직하게는 상기 제어기(1505)는 기지국으로부터 수신된 협력전송 데이터의 복호를 생략한 단순 증폭 또는 기준신호 재구성을 통한 제한적 복호 처리를 통하여 수정된 협력전송 데이터를 생성한다.
여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 단말 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 단말 내부 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (15)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터를 수신하고 이에 대한 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계를 포함하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 협력전송 데이터의 수신 오류가 발생한 경우,
    수신오류(NACK) 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 협력전송 데이터를 재전송 받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는,
    상기 협력전송이 이루어지는 서브프레임 인덱스 및 자원블록 위치, 상기 협력전송을 위한 precoding 방식, 상기 협력전송을 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보 또는 상기 협력전송에 사용되는 기준신호의 종류 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보를 수신하는 단계는,
    상기 스케쥴링 정보의 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  5. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 상기 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 수신하는 단계;
    상기 협력전송 데이터 또는 상기 스케쥴링 정보의 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계를 포함하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 상기 스케쥴링 정보는 서로 다른 MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨로 전송되는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 상기 스케쥴링 정보는 서로 다른 채널을 통해서 전송되는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는,
    상기 협력전송이 이루어지는 서브프레임 인덱스 및 자원블록 위치, 상기 협력전송을 위한 precoding 방식, 상기 협력전송을 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보 또는 상기 협력전송에 사용되는 기준신호의 종류 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터의 수신 오류가 발생한 경우,
    상기 협력전송 데이터 수신확인 메시지 전송 단계에서는, 상기 협력전송 데이터의 수신 오류 메시지(NACK)를 상기 기지국으로 전송하고;
    상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계에서는, 상기 수신 오류가 발생한 협력전송 데이터를 재가공하여 수정된 협력전송 데이터를 상기 단말로 송신하는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 단말로 전송되는 협력전송 데이터는 상기 수정된 협력전송 데이터인 것을 나타내는 메시지를 추가하여 전송하는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 수정된 협력전송 데이터는,
    수신된 협력전송 데이터의 복호를 생략한 단순 증폭 또는 기준신호 재구성을 통한 제한적 복호 처리를 통하여 재가공된 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  12. 제 5항에 있어서, 상기 기지국으로부터 전송되는 스케쥴링 정보의 수신 오류가 발생한 경우,
    수신오류(NACK) 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 스케쥴링 정보를 재전송 받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  13. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터 및 상기 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 수신하는 단계;
    상기 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계; 및
    상기 협력전송 데이터 또는 상기 스케쥴링 정보의 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  14. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 전송되는 협력전송 데이터를 수신하고 이에 대한 수신확인 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 협력전송 데이터의 협력전송을 위한 스케쥴링(Scheduling) 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상기 스케쥴링 정보 수신 확인 메시지를 수신하고, 상기 협력전송 데이터를 단말로 송신하는 단계를 포함하는 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 방법.
  15. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국과 중계기의 협력적 하향링크 신호 전송 장치에 있어서,
    상기 기지국으로부터 협력전송 데이터 및 상기 협력전송 데이터의 스케쥴링 정보를 수신하는 수신기;
    상기 협력전송 데이터를 단말로 전송하는 송신기; 및
    상기 협력전송 데이터 또는 상기 스케쥴링 정보의 수신오류 여부를 판단하고, 상기 협력전송 데이터의 수신오류가 발생한 경우 수신된 협력전송 데이터의 복호를 생략한 단순 증폭 또는 기준신호 재구성을 통한 제한적 복호 처리를 통하여 상기 협력전송 데이터를 재가공하는 제어기를 포함하는 협력적 하향링크 신호 전송 장치.
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