WO2012030100A2 - 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for performing a backhaul uplink retransmission to a base station by a relay node in a wireless communication system.
  • 3GPP LTE 3rd
  • LTE Generat ion Partnership Project Long Term Evolution
  • E—UMTS Evolved Universal Mobile Te 1 ecommuni cats ons System
  • E-UMTS UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS includes a user equipment (UE) and a base station (eNode B); eNB) and an Access Gateway (AG) located at an end of a network (E-UTRAN) and connected to an external network.
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • Sal is 1.25, 2.5, 5, 10, 15,
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • the base station For downlink (DL) data, the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, HARQOlybrid Automatic Repeat and reQuest (related information), and the like.
  • the base station transmits uplink scheduling information to uplink UL data for uplink (UL) data and informs the corresponding terminal of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ related information.
  • An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between base stations.
  • the core network (CN) may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages mobility of the UE in units of a TA Tracking Area including a plurality of cells.
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, flexible frequency bands Use, simple structure and open interface, and proper power consumption of the terminal are required.
  • a relay node performs backhaul uplink
  • a method for configuring a hybrid automatic repeat and reQuest (HARQ) process includes: receiving a backhaul downlink subframe pattern and a HARQ process offset value from a base station; Allocating backhaul uplink subframes based on the backhaul downlink subframe pattern excluding a subframe configured as an access downlink subframe; Applying the HARQ process offset value to the number of HARQ processes corresponding to the backhaul downlink subframe pattern; And configuring a HARQ process identifier in the allocated backhaul uplink subframes based on the number of HARQ processes to which the HARQ process offset value is applied, wherein each of the configured HARQ process identifiers has a preset round trip time (RTT). ) Value.
  • the access downlink subframes are preferably subframes having indexes 0, 4, 5, and 9.
  • a relay node in a wireless communication system includes a backhaul downlink subframe pattern and a HARQ (Hybrid Automatic Repeat) from a base station. and reQuest) receive modules for receiving a process offset value; And a processor constituting a HARQ process identifier using the backhaul downlink subframe pattern and the HARQ process offset value, wherein the processor includes: the backhaul downlink subframe in which a subframe set as an access downlink subframe is excluded; Based on the pattern, allocating backhaul uplink subframes, applying the HARQ process offset value to the number of HARQ processes corresponding to the backhaul downlink subframe pattern, and based on the number of HARQ processes to which the HARQ process offset value is applied.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat
  • a HARQ process identifier is configured in the allocated backhaul uplink subframes, and each of the configured HARQ process identifiers has a predetermined round trip time (RTT) value.
  • RTT round trip time
  • the access downlink subframes are preferably subframes having indexes 0, 4, 5, and 9.
  • the HARQ process offset value indicates an increase value or a decrease value of the number of HARQ processes for the backhaul downlink subframe pattern, and when the period of the backhaul downlink subframe pattern is 8 ms, the offset value is applied.
  • the maximum number of HARQ processes is preferably six.
  • the predetermined round trip time (RTT) value is 20ms.
  • a relay node in a wireless communication system, can effectively perform backhaul uplink retransmission to a base station.
  • FIG. 1 schematically illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of a radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a relay backhaul link and a relay access link in a wireless communication system.
  • FIG 9 illustrates a typical HARQ process configuration between a base station and a relay node.
  • FIG. 10 is a HARQ process between a base station and a relay node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Through the transmission channel Data moves between the medium access control layer and the physical layer. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is in the downlink
  • FDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RIX layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the Layer 2 Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer provides unnecessary control for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 over a narrow bandwidth air interface. Perform header compression to reduce information.
  • the radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-conf igurat ion, and release of radio bearers (RBs).
  • RB refers to a service provided by Layer 2 for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in the RRC Connected Mode, otherwise it is in the RRC Idle Mode. Will be.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth of 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz, etc. to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
  • Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE When the UE is powered on or newly enters the cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). for teeth, The UE may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S—SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. On the other hand, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S—SCH Secondary Synchronization Channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of initial cell search, the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDSCH) according to a physical downlink control channel (PDCCH) and information on the PDCCH. It may be (S302).
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and may receive a response message for the preamble through the PDCCH and the Daesung PDSCH. (S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • S304 and S306 In case of contention-based RACH, a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the procedure as described above, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel; PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station via the uplink or received by the terminal from the base station is a downlink / uplink ACK / NACK signal, CQI (Channel Quality Indicator), ⁇ (Precoding Matrix Index), RI (Rank Indicator) ), And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • a radio frame has a length of 10 nis (327200 ⁇ T s ) and consists of 10 equally sized subframes. Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots. Each slot has a length of 0.5ms (15360 ⁇ T s).
  • the slot includes a plurality of 0FDM symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers X 7 (6) 0 FDM symbols.
  • Transmission Time Interval which is a unit time at which data is transmitted, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the above-described radio frame is only an example, the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe, 0FDM included in the slot The number of symbols may vary.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbols.
  • the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R0 to R3 represent reference signals (RS) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include a Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel (PHICH), and a Physical Downlink Control CHannel (PDCCH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator CHannel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel
  • PDCCH Physical Downlink Control CHannel
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of 0FDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • the PCFICH is located in the first 0FDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four resource element groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a cell ID cell identity.
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier and one 0FDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • PHICH is a physical HARQ Hybrid-Automatic Repeat and request (EMC) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, PHICH represents a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group. The number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH informs each terminal or terminal group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink ink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH downlink ink-shared channel
  • HARQ information Paging channel
  • PCH downlink—shared channel
  • the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
  • Data of the PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted. For example, if a particular PDCCH is "A” CRC masking with RNTI (Radio Network Temporary Identity), radio resource (eg, frequency location) of "B” and transmission type information of "C” (eg, transmission block size, modulation scheme, coding information, etc.) It is assumed that information on data transmitted using RS is transmitted through a specific subframe.
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • the terminal in the sal monitors the PDCCH using its own RNTI information, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive the PDCCH, and through the information of the received PDCCH, Receive the PDSCH indicated by B " and " C ".
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • an uplink subframe includes a PUCCH (Physical) carrying control information.
  • PUCCH Physical
  • Control information transmitted on the PUCCH includes an ACK / NACK used for HARQ, a CQKChannel Quality Indicator indicating a downlink channel state, a RHRank Indicator for MIM0), and a SR (Scheduling Request), which is an uplink resource allocation request.
  • the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe.
  • a relay node RN
  • a relay node may be installed between the base station and the terminal to provide a wireless channel having a better channel state to the terminal.
  • a relay node in a cell boundary region having a poor channel state from a base station, a higher data channel can be provided and a cell service area can be extended.
  • the relay node is widely used as a technology introduced to solve the radio shadow area in a wireless communication system.
  • the relay node technology is a necessary technology for reducing the base station expansion cost and the backhaul network maintenance cost in the next generation mobile communication system, and for expanding service coverage and improving data throughput.
  • relay node technology gradually develops, it is necessary to support relay nodes used in a conventional wireless communication system in a new wireless communication system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a relay backhaul link and a relay access link in a wireless communication system.
  • 3GPP LTE-A (3rd Generation Partnership Project Long)
  • Relay backhaul link (relay backhaul link) between the base station and the relay node backhaul link).
  • FDD Frequency Division Duplex
  • TDD Time Division Duplex
  • connection link portion established between the relay node and the series of terminals is defined and represented as a relay access link.
  • the relay access link transmits using a downlink frequency band (in case of FDD) or a downlink subframe (in case of TDD) and transmits, it is expressed as an access downlink and the uplink frequency band (in case of FDD). Or uplink subframe (in case of TDD), the transmission may be expressed as an access uplink.
  • the relay node may receive information from the base station through the relay backhaul downlink, and may transmit information to the base station through the relay backhaul uplink.
  • the relay node may transmit information to the terminal through the relay access downlink, and may receive information from the terminal through the relay access uplink.
  • the band (or spectrum) of the relay node the case in which the backhaul link operates in the same frequency band as the access link is called 'in-band', and the frequency in which the backhaul link and the access link are different from each other. 'Out-' 'Out-band'.
  • a terminal operating according to an existing LTE system eg, release-8 (hereinafter referred to as a legacy terminal) should be able to access the donor cell.
  • the relay node may be classified as a transparent relay node or a non-transparent relay node.
  • a transparent means a case where a terminal does not recognize whether it communicates with a network through a relay node
  • a non-transparent means a case where a terminal recognizes whether a terminal communicates with a network through a relay node.
  • the relay node may be divided into a relay node configured as part of a donor cell or a relay node controlling a cell by itself.
  • a relay node configured as part of a donor cell may have a relay node identifier (ID), but does not have a relay node's own cell identity.
  • ID a relay node identifier
  • the relay node is configured as part of the donor cell.
  • a relay node can support legacy terminals.
  • various types and type-2 relay nodes of smart repeaters, decode-and-forward relays, L2 (second layer) relay nodes are assigned to these relay nodes. Corresponding.
  • the relay node controls one or several cells and is unique to each of the cells controlled by the relay node.
  • a physical layer cell identity is provided and may use the same RRM mechanism. From a terminal perspective, there is no difference between accessing a cell controlled by a relay node and accessing a cell controlled by a general base station.
  • a cell controlled by such a relay node may support legacy terminals.
  • the type-1 relay node is an in-band relay node that controls a plurality of cells, each of which appears to be a separate cell from the donor cell in terms of the terminal. Further, a plurality of cells "have a defining in their physical Sal HXLTE Release 8), the relay node may send the synchronization channels such as their reference signal single-cell in the case of operation, the MS RS It can receive scheduling information and HARQ feedback directly from the node and send its control channel (scheduling request (SR), CQI, ACK / NAC, etc.) to the relay node, and also operates according to the legacy terminal (LTE release-8 system).
  • SR scheduling request
  • CQI CQI
  • ACK / NAC ACK / NAC, etc.
  • Type-1 relay nodes are seen as legacy base stations (base stations operating in accordance with LTE Release-8 systems), ie, have backward compatibi Hty, while terminals operating in accordance with LTE-A systems.
  • the type-1 relay node may appear to be a base station different from the legacy base station and may provide a performance improvement.
  • the type-la relay node has the same features as the type-1 relay node described above in addition to operating out-band.
  • the operation of the type-la relay node may be configured to minimize or eliminate the impact on L1 (first layer) operation.
  • the type-2 relay node is an in-band relay node and does not have a separate physical cell ID and thus does not form a new cell.
  • the type-2 relay node is transparent to the legacy terminal, and the legacy terminal is not aware of the existence of the type-2 relay node.
  • Type-2 relay node may transmit PDSCH, but not at least CRS and PDCCH.
  • resource partitioning In order for the relay node to operate in-band, some resources in the time-frequency space must be reserved for the backhaul link and these resources can be set not to be used for the access link. This is called resource partitioning.
  • the backhaul downlink and the access downlink may be multiplexed in a time division multiplexing (TDM) scheme on one carrier frequency (ie, only one of the backhaul downlink or the access downlink is activated at a specific time).
  • TDM time division multiplexing
  • the backhaul uplink and access uplink may be multiplexed in a TDM manner on one carrier frequency (ie, only one of the backhaul uplink or access uplink is activated at a particular time).
  • Backhaul link multiplexing in FDD may be described as backhaul downlink transmission is performed in a downlink frequency band, and backhaul uplink transmission is performed in an uplink frequency band.
  • Backhaul link multiplexing in TDD may be described as backhaul downlink transmission is performed in downlink subframes of the base station and relay nodes, and backhaul uplink transmission is performed in uplink subframes of the base station and relay nodes.
  • an in-band relay node for example, when the backhaul downlink reception from the base station and the access downlink transmission to the terminal are simultaneously performed in a predetermined frequency band, a signal transmitted from the transmitting node of the relay node is transmitted to the relay node.
  • signal interference or RF jamming may occur at the RF front-end of the relay node.
  • signal interference may occur at the RF front end of the relay node. Therefore, simultaneous transmission and reception in one frequency band at the relay node is provided with sufficient separation between the received signal and the transmitted signal (e.g., sufficient distance between the transmitting antenna and the receiving antenna (e.g., ground / underground). Is not provided unless) is provided.
  • One way to solve this problem of signal interference is to allow the relay node to operate so as not to transmit signals to the terminal while receiving signals from the donor cell. That is, a gap can be created in the transmission from the relay node to the terminal, and the terminal (including the legacy terminal) can be configured not to expect any transmission from the relay node during this gap. This gap can be set by configuring a Multicast Broadcast Single Frequency Network (MBSFN) subframe.
  • MBSFN Multicast Broadcast Single Frequency Network
  • FIG 8 is a diagram illustrating an example of relay node resource partitioning.
  • a first subframe is a general subframe, and a downlink (ie, access downlink) control signal and data are transmitted from a relay node to a terminal
  • a second subframe is a MBSFN subframe, and a control region of a downlink subframe.
  • the control signal is transmitted from the relay node to the terminal, but no transmission is performed from the relay node to the terminal in the remaining areas of the downlink subframe.
  • the legacy UE since the physical downlink control channel (PDCCH) is expected to be transmitted in all downlink subframes (in other words, the relay node measures the legacy UEs in their own area by receiving the PDCCH in every subframe.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the relay node needs to perform the access downlink transmission instead of receiving the backhaul downlink.
  • the PDCCH is transmitted from the relay node to the terminal in the control region of the second subframe, backward compatibility with respect to the legacy terminal served by the relay node may be provided.
  • the relay node may receive the transmission from the base station while no transmission is performed from the relay node to the terminal. Accordingly, through this resource partitioning scheme, it is possible to prevent access downlink transmission and backhaul downlink reception from being simultaneously performed at the in-band relay node.
  • the control region of the second subframe may be referred to as a relay node non-hearing interval.
  • the relay node non-hearing interval means a period in which the relay node transmits the access downlink signal without receiving the backhaul downlink signal. This The interval may be set to 1, 2 or 3 OFDM length as described above.
  • the relay node may perform access downlink transmission to the terminal and receive the backhaul downlink from the base station in the remaining areas. At this time, since the relay node cannot simultaneously transmit and receive in the same frequency band, it takes time for the relay node to switch from the transmission mode to the reception mode.
  • the guard time GT needs to be set so that the relay node performs transmission / reception mode switching in the first partial period of the backhaul downlink reception region.
  • a guard time GT for switching the reception / transmission mode of the relay node may be set.
  • the length of this guard time may be given as a value in the time domain, for example, may be given as k (k> l) time sample (Ts) values, or may be set to one or more OFDM symbol lengths. have.
  • the guard time of the last part of the subframe may not be defined or set.
  • Such guard time may be defined only in a frequency domain configured for backhaul downlink subframe transmission in order to maintain backward compatibility (when a guard time is set in an access downlink period, legacy terminals cannot be supported).
  • the relay node may receive the PDCCH and the PDSCH from the base station. This may be expressed as a relay-PDCCH (R-PDCCH) and an R-PDSCH (Relay-PDSCH) in the sense of a relay node dedicated physical channel.
  • the subframe corresponding to the backhaul link between the base station and the relay node is called a backhaul subframe or an unsubframe
  • the subframe corresponding to the access link between the relay node and the terminal is called an access subframe or a Uu subframe. Do it. However, it is not limited to these names.
  • the relay node determines the number of HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest) process of the uplink backhaul link.
  • the feature of identifying the number of HARQ processes of the relay node may be applied to the terminal as well as the relay node. That is, according to the introduction of the advanced PDCCH concept as an extension version of the PDCCH in the LTE-A system, it can be applied to the HARQ process operation between the base station and the terminal.
  • the HARQ process operation between the relay node and the base station determined to be introduced in the LTE-A system will be described in more detail.
  • the base station proposes a method of informing configuration information to the relay node by higher layer signaling.
  • the number of HARQ processes of the uplink backhaul link corresponding to each backhaul downlink subframe pattern may be specified in various ways, and typically, the HARQ of the uplink backhaul link according to a preset rule in which backhaul uplink transmission requirements are not considered.
  • the base station and the relay node sequentially allocates HARQ process IDs to the backhaul uplink subframes set by the preset rule to operate the backhaul uplink HARQ process.
  • This method has a characteristic that when the retransmission situation occurs after the initial transmission, the time until the retransmission (RTT) is variable.
  • Table 1 below shows a configuration table in which the number of HARQ processes of each backhaul downlink subframe pattern and uplink backhaul link is mapped using the above-described method, that is, when the period of the backhaul downlink subframe pattern is 8 nis. It is an example. However, the proposed scheme does not operate limited to the 8 nis cycle and may be applied to other cycles (eg, 10, 20, 40 ms).
  • the preset rule in Table 1 is a method of designating the maximum number of backhaul uplink subframes included therein as the number of HARQ processes while moving a window having a size of 8ms.
  • the number of HARQ processes in a relay node is determined according to subframes configured for transmission between a base station and a relay node. For example, for an FDD frame structure (Frame structure type 1), the number of HARQ processes may be determined by a decimal value substituted for a binary number representing the parameter SubframeConfigurationFDD, an 8-bit bitmap. Table 1 may be shared in advance between the base station and the relay node. An HARQ process configuration according to Table 1 is illustrated with reference to the drawings.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a general HARQ process configuration between a base station and a relay node.
  • FIG. 9 illustrates a case in which the base station signals configuration information index 17 to a relay node.
  • the backhaul downlink subframe allocation pattern is set to "00010001" and the number of HARQ process is set to two. Since the backhaul downlink subframe allocation pattern means that 8-bit information is repeated within a 40 ms range, the “Un SF allocation pattern” of FIG. 9 is configured to repeat “00010001”.
  • the backhaul uplink subframe is set by delaying the backhaul downlink subframe pattern by a predetermined time (for example, 4 subframes).
  • HARQ process IDs are sequentially assigned in subframe allocation patterns in which the access downlink subframe is excluded.
  • the HARQ process No. 1 is allocated in the order of the subframe of the index 3, the subframe of the index 1, and the subframe of the index 7, so that 8 ms and 16 ms are alternately displayed in the RTT.
  • the second HARQ process is allocated in the order of the subframe of the index 7 and the subframe of the index 2 of the index 3, 16 ms and 8 ms of the RTT appear alternately.
  • the backhaul uplink having a constant Round Trip Time (RTT) value It is proposed to increase the number of link HARQ processes.
  • RTT Round Trip Time
  • the average RT is increased for the base station, but the half of the terminal is increased. Efficient redistribution of uplink resources can be performed according to the continuous scheduling and the uplink transmission requirement of the relay node.
  • the number of backhaul uplink HARQ processes is increased according to the present invention, when the backhaul downlink subframe allocation period is 8tns, it is preferable to limit the number of backhaul uplink HARQ processes to a maximum of six. It is not limited.
  • the maximum number of backhaul uplink HARQ processes is a value that can be changed according to the change of the backhaul downlink subframe allocation period.
  • Tables 2 and 3 below show configuration information including a backhaul uplink HARQ process having a constant RTT value of 20 ms when the number of backhaul uplink HARQ processes in Table 1 is increased by one.
  • Table 3 shows an RTT pattern for each backhaul uplink HARQ process when the number of backhaul uplink HARQ processes is increased by one according to the backhaul uplink subframe pattern information of Table 2.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a HARQ process configuration between a base station and a relay node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a case in which the base station signals configuration information index 17 to the relay node.
  • the backhaul downlink subframe allocation pattern is set to "00010001" and the number of HARQ processes in the backhaul uplink corresponding to this is set to three. Since the backhaul downlink subframe allocation pattern means that 8-bit information is repeated, as shown in FIG. 10, the "Un SF allocation pattern" is composed of "00010001" being repeated.
  • the backhaul uplink subframe is set by delaying the backhaul downlink subframe pattern by a predetermined time (for example, 4 subframes).
  • HARQ process IDs are sequentially assigned in the configured backhaul uplink subframe.
  • the HARQ process 1 is allocated to the subframe of the index 3 in units of 2 frames, the RTT is 20 ms.
  • the HARQ process No. 2 is allocated to the subframe of the index 7 in units of 2 frames, the HARQ process No. 3 is allocated to the subframe of the index 1 in units of 2 frames, so that all RTTs are 20 ms.
  • Tables 4 and 5 below show configuration information including a backhaul uplink HARQ process having a constant RTT value of 20 nis when the number of backhaul uplink HARQ processes in Table 1 is increased by two.
  • Table 5 shows an RTT pattern for each backhaul uplink HARQ process when the number of backhaul uplink HARQ processes is increased by two according to the backhaul uplink subframe pattern information of Table 4.
  • Table 6 and Table 7 below show configuration information including a backhaul uplink HARQ process having a constant RTT value of 20 ms when the number of backhaul uplink HARQ processes in Table 1 is increased by three.
  • Table 7 shows an RTT pattern for each backhaul uplink HARQ process when the number of backhaul uplink HARQ processes is increased by three according to the backhaul uplink subframe pattern information of Table 6.
  • the present invention proposes a method of using a combination of Tables 2, 4 and 6 proposed in the present invention.
  • combination tables there are eight combination tables that can be generated by combining Table 2, Table 4, and Table 6 together with Table 1.
  • the total number of combination tables can be generated until Table 1 is used. It can be shared through this upper layer.
  • Information required for signaling configuration information may increase compared to using only Table 1, and additional bit information is required for this purpose.
  • additional bit information is required for this purpose.
  • separate bit information for signaling may be unnecessary.
  • the relay node instead of sharing the combination table between the relay node and the base station, on the assumption that the base station has previously stored Table 2, Table 4 and Table 6, based on Table 1 as the relay node
  • additional bit information is allocated to bit information for the index information (for example, 8 bit information), or another signaling is defined to increase the number of backhaul uplink HARQ processes.
  • the number of increments of the backhaul uplink HARQ process may be signaled in four types, such as +1, +2, +3, and +4. That is, the additional bit information means the offset value of the backhaul uplink HARQ process shown in Table 1.
  • the offset value is not limited to a positive number, and may be zero or a negative value.
  • an offset value of one of "-1, 0, +1, +2" or one of "-2, —1, 0, +1" can also be shown.
  • the size of the additional bit information is 1 bit, it may represent an offset value of one of "0, +1".
  • information of one of "# 1, 0", “-2, 0", “0, +2", "+1, +2" may be represented by the first bit information.
  • the offset value may be interpreted differently depending on the number of backhaul uplink HARQ processes shown in Table 1. For example, if the size of the additional bit information represents an offset value of one of "-1, 0, +1, +2" as 2 bits, the number of backhaul uplink HARQ processes shown in Table 1 is If one or two, the number of HARQ processes are interpreted as one to four, but if the number of backhaul uplink HARQ processes shown in Table 1 is three or four, the number of HARQ processes can be interpreted as two to five. Can be. Similarly, if the number of backhaul uplink HARQ processes shown in Table 1 is five or six, the number of HARQ processes may be interpreted as three to six.
  • the number of backhaul uplink HARQ processes shown in Table 1 is 1
  • the number of HARQ processes are interpreted as 1 to 4
  • the number of backhaul uplink HARQ processes shown in Table 1 is three
  • the number of HARQ processes may be interpreted as two to five.
  • the number of backhaul uplink HARQ processes shown in Table 1 is 4 to 6
  • the number of HARQ processes may be interpreted as 3 to 6.
  • the above example is applicable not only to the case where the size of the additional bit information is 2 bits, but also to the case of 1 bit.
  • the value indicated by the aforementioned offset value needs to be preset between the base station and the relay node or shared through separate signaling.
  • the relay node receiving the offset value and the configuration information index of Table 1 applies the offset value to the number of backhaul uplink HARQ processes to the configuration information index shown in Table 1 to perform the backhaul uplink HARQ operation. It is done and maintained.
  • the communication device 1100 includes a processor 1110, a memory 1120, an RF module 1130, a display module 1140, and a user interface modules 1150.
  • the communication device 1100 is shown for convenience of description and some models may be omitted.
  • the communication device 1100 may further include necessary modules.
  • some of the hairs in the communication device 1100 may be classified into more granular hairs.
  • the processor 1110 is configured to perform an operation according to the embodiment of the present invention illustrated with reference to the drawings. In detail, the detailed operation of the processor 1110 may refer to the contents described with reference to FIGS. 1 to 10.
  • the memory 1120 is connected to the processor 1110 and stores an operating system, an application, a program code, data, and the like.
  • the RF modules 1130 are connected to the processor 1110 and perform a function of converting a baseband signal into a radio signal or converting a radio signal into a baseband signal. To this end, the RF modules 1130 perform analog conversion, amplification, filtering and frequency up-conversion or their reverse processes.
  • the display modules 1140 are connected to the processor 1110 and display various information.
  • the display module 1140 may use well-known elements such as, but not limited to, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), and an organic light emitting diode (0LED).
  • the user interface modules 1150 are connected to the processor 1110 and may be configured with a combination of well-known user interfaces such as a keypad, a touch screen, and the like.
  • embodiments of the present invention have been mainly described based on data transmission / reception relations between a relay node and a base station.
  • Certain operations described in this document as being performed by a base station may, in some cases, be performed by their upper node. That is, it is apparent that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field-programmable logic devices
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 백홀 상향링크 HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 프로세스를 구성하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 기지국으로부터 백홀 하향링크 서브프레임 패턴과 HARQ 프로세스 오프셋 값을 수신하는 단계, 액세스 하향링크 서브프레임으로 설정된 서브프레임이 제외된 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 기반하여, 백홀 상향링크 서브프레임들을 할당하는 단계, 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대응하는 HARQ 프로세스 개수에 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값을 적용하는 단계, 및 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수에 기반하여, 상기 할당된 백홀 상향링크 서브프레임들에 HARQ 프로세스 식별자를 구성하는 단계를 포함하고, 상기 구성된 HARQ 프로세스 식별자 각각은 기 설정된 RTT (Round Trip Time) 값을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게는， 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd
Generat ion Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E— UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS( Evolved Universal Mobile Te 1 ecommuni cat i ons System) 시스템은 기존 UMTS Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E— UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격 (technical speci f icat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project； Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면， E-UMTS는 단말 (User Equipment; UE)과 기지국 (eNode B; eNB), 네트워크 (E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 샐이 존재한다. 샐은 1.25, 2.5, 5， 10， 15,
20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 샐은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역， 부호화， 데이터 크기， HARQOlybrid Automatic Repeat and reQuest ) 관련 정보 등을 알려준다. 또한， 상향 링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역， 부호화， 데이터 크기， HARQ 관련 정보 둥을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만， 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한， 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소， 서비스 가용성 증대， 융통성 있는 주파수 밴드의 사용， 단순구조와 개방형 인터페이스， 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다. 【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다. 【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 백홀 상향링크
HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest ) 프로세스를 구성하는 방법은， 기지국으로부터 백홀 하향링크 서브프레임 패턴과 HARQ 프로세스 오프셋 값을 수신하는 단계; 액세스 하향링크 서브프레임으로 설정된 서브프레임이 제외된 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 기반하여， 백홀 상향링크 서브프레임들을 할당하는 단계; 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대응하는 HARQ 프로세스 개수에 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값을 적용하는 단계; 및 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수에 기반하여， 상기 할당된 백홀 상향링크 서브프레임들에 HARQ 프로세스 식별자를 구성하는 단계를 포함하고， 상기 구성된 HARQ 프로세스 식별자 각각은 기 설정된 RTT (Round Trip Time) 값을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 액세스 하향링크 서브프레임은 인덱스 0， 4， 5 및 9 인 서브프레임인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서의 릴레이 노드는， 기지국으로부터 백홀 하향링크 서브프레임 패턴과 HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest ) 프로세스 오프셋 값을 수신하기 위한 수신 모들; 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴과 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값을 이용하여, HARQ 프로세스 식별자를 구성하는 프로세서를 포함하고， 상기 프로세서는， 액세스 하향링크 서브프레임으로 설정된 서브프레임이 제외된 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 기반하여， 백홀 상향링크 서브프레임들을 할당하고， 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대응하는 HARQ 프로세스 개수에 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값을 적용하며， 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수에 기반하여 상기 할당된 백홀 상향링크 서브프레임들에 HARQ 프로세스 식별자를 구성하고， 상기 구성된 HARQ 프로세스 식별자 각각은 기 설정된 RTT (Round Trip Time) 값을 갖는 것을 특징으로 한다. 마찬가지로， 상기 액세스 하향링크 서브프레임은 인덱스 0， 4， 5 및 9인 서브프레임인 것이 바람직하다.
여기서， 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값은 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대웅하는 HARQ 프로세스 개수의 증가 값 또는 감소 값을 지시하고， 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴의 주기가 8ms 인 경우， 상기 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수는 최대 6개인 것이 바람직하다.
나아가， 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴의 주기가 8ms인 경우, 기 설정된 RTT (Round Trip Time) 값은 20ms인 것을 특징으로 한다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 효과적으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면 .
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면.
도 8은 릴레이 노드 자원 분할의 예시를 나타내는 도면.
도 9는 기지국과 릴레이 노드 간의 일반적인 HARQ 프로세스 구성을 예시하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 릴레이 노드 간의 HARQ 프로세스 구성을 예시하는 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성， 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다. 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만， 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한， 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만， 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말 (User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터， 예를 들어， 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 제 1계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로， 물리채널은 하향 링크에서
0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고， 상향 링크에서 SC-FDMA( Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제 2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control； RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RIX 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제 2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-conf igurat ion) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널， 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 게 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해， 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결 (RRC Connected)이 있을 경우， 단말은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있게 되고， 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태 (Idle Mode)에 있게 된다. R C 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리 (Session Management)와 이동성 관리 (Mobility Management ) 등의 기능을 수행한다.
기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25， 2.5, 5, 10， 15， 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH( Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고， 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편， 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며， 전송채널에 매핑되는 논리채널 (Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH( Paging Control Channel), CCCH( Common Control Channel), MCCHCMulticast Control Channel), MTCH(Mult icast Traffic Channel) 등이 있다. 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 샐 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchronization Channel； S— SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고， 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후， 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편， 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDSCH)올 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).
한편， 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해， 단말은 물리 임의 접속 채널 (Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시뭔스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대웅하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 웅답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우， 추가적으로 층돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송 (S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며， 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편， 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크 /상향 링크 ACK/NACK 신호， CQI (Channel Quality Indicator) , ΡΜΙ (Precoding Matrix Index) , RI (Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우， 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다. 도 4를 참조하면， 무선 프레임 (radio frame)은 10nis( 327200 · Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임 (subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms ( 15360 · Ts)의 길이를 가진다. 여기에서， Ts 는 샘플링 시간을 나타내고， Ts=l/(15kHzX2048)=3.2552xi0_8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 0FDM 심볼을 포함하고， 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파 X 7(6)개의 0FDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 ΠΙ (Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고， 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수， 슬롯에 포함되는 0FDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면， 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R0 내지 R3은 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호 (Reference Signal (RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고， 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH( Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 0FDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 0FDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고， 각각의 REG는 샐 ID Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파 X하나의 0FDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다. PHICH는 물리 HARQ Hybrid - Automatic Repeat and request ) 지시자 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉， PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고， 셀 특정 (cell-specific)하게 스크램블 (scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자 (Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹올 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및 /또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복 (repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서， n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downl ink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보， 상향 링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH( Paging channel) 및 DL-SCH( Down link— shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서， 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어， 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되어 있고， "B"라는 무선자원 (예， 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보 (예， 전송 블록 사이즈， 변조 방식， 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우， 샐 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고， "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면， 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고， 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면， 상향 링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical
Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고， 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RHRank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request ) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉， PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=l인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다. 한편 , 기지국과 단말 간의 채널 상태가 열악한 경우에는 기지국과 단말 간에 릴레이 노드 (Relay Node, RN)를 설치하여 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 단말에게 제공할 수 있다. 또한， 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 릴레이 노드를 도입하여 사용함으로써 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고， 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다. 이와 같이， 릴레이 노드는 무선 통신 시스템에서 전파 음영 지역 해소를 위해 도입된 기술로서 현재 널리 사용되고 있다.
과거의 방식이 단순히 신호를 증폭해서 전송하는 리피터 (Repeater)의 기능에 국한된 것에 비해 최근에는 보다 지능화된 형태로 발전하고 있다. 더 나아가 릴레이 노드 기술은 차세대 이동통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀망의 유지 비용을 줄이는 동시에， 서비스 커버리지 확대와 데이터 처리율 향상을 위해 반드시 필요한 기술에 해당한다. 릴레이 노드 기술이 점차 발전함에 따라， 종래의 무선 통신 시스템에서 이용하는 릴레이 노드를 새로운 무선 통신 시스템에서 지원할 필요가 있다.
도 7 은 무선 통신 시스템에서 릴레이 백홀 링크 및 릴레이 액세스 링크의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7 를 참조하면, 3GPP LTE-A(3rd Generation Partnership Project Long
Term Evolution-Advanced) 시스템에서 기지국과 단말 간 링크의 연결을 포워딩 (forwarding)하는 역할을 위해 릴레이 노드가 도입되면서 각각의 상향링크 및 하향링크 캐리어 주파수 대역에 속성이 다른 두 종류의 링크가 적용된다. 기지국과 릴레이 노드 간의 설정되는 연결 링크 부분을 릴레이 백홀 링크 (relay backhaul link)로서 정의하여 표현한다. 백홀 링크가 하향링크 주파수 대역 (Frequency Division Duplex, FDD 의 경우)이나 하향링크 서브프레임 (Time Division Duplex, TDD 의 경우) 자원을 이용하여 전송이 이루어지는 경우 백홀 하향링크 (backhaul downlink)로 표현하고 상향링크 주파수 대역이나 (FDD 의 경우) 상향링크 서브프레임 (TDD 의 경우) 자원을 이용하여 전송이 이루어지는 경우 백홀 상향링크 (backhaul uplink)로 표현할 수 있다.
반면 릴레이 노드와 일련의 단말들 간에 설정되는 연결 링크 부분을 릴레이 액세스 링크 (relay access link)로서 정의하여 표현한다. 릴레이 액세스 링크가 하향링크 주파수 대역 (FDD 의 경우)이나 하향링크 서브프레임 (TDD 의 경우) 자원을 이용하^ 전송이 이루어지는 경우 액세스 하향링크 (access do皿 link)로 표현하고 상향링크 주파수 대역 (FDD 의 경우)이나 상향링크 서브프레임 (TDD 의 경우) 자원을 이용하여 전송이 이루어지는 경우 액세스 상향링크 (access uplink)로 표현할 수 있다.
릴레이 노드 (RN)는 릴레이 백홀 하향링크 (relay backhaul downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신할 수 있고， 릴레이 백홀 상향링크를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 또한， 릴레이 노드는 릴레이 액세스 하향링크를 통해 단말로 정보를 전송할 수 있고， 릴레이 액세스 상향링크를 통해 단말로부터 정보를 수신할 수 있다.
한편， 릴레이 노드의 대역 (또는 스펙트럼) 사용과 관련하여， 백홀 링크가 액세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '인 -밴드 (in-band)'라고 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '아웃- 밴드 (out-band)'라고 한다. 인 -밴드 및 아웃 -밴드 경우 모두에서 기존의 LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈 -8)에 따라 동작하는 단말 (이하, 레거시 (legacy) 단말이라 함)이 도너 샐에 접속할 수 있어야 한다.
단말에서 릴레이 노드를 인식하는지 여부에 따라 릴레이 노드는 트랜스패런트 (transparent) 릴레이 노드 또는 넌—트랜스패런트 (non— transparent ) 릴레이 노드로 분류될 수 있다. 트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하지 못하는 경우를 의미하고， 넌- 트랜스패런트는 단말이 릴레이 노드를 통하여 네트워크와 통신하는지 여부를 인지하는 경우를 의미한다.
릴레이 노드의 제어와 관련하여， 도너 셀의 일부로 구성되는 릴레이 노드 또는 스스로 샐을 제어하는 릴레이 노드로 구분될 수 있다.
도너 셀의 일부로서 구성되는 릴레이 노드는 릴레이 노드 식별자 (ID)를 가질 수는 있지만， 릴레이 노드 자신의 셀 아이덴터티 (identity)를 가지지 않는다. 도너 셀이 속하는 기지국에 의하여 RRM(Radio Resource Management)의 적어도 일부가 제어되면 (RRM 의 나머지 부분들은 릴레이 노드에 위치하더라도), 도너 셀의 일부로서 구성되는 릴레이 노드라 한다. 바람직하게는， 이러한 릴레이 노드는 레거시 단말을 지원할 수 있다. 예를 들어， 스마트 리피터 (Smart repeaters), 디코드 -앤-포워드 릴레이 노드 (decode-and-forward relays), L2(제 2 계층) 릴레이 노드들의 다양한 종류들 및 타입 -2 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다. 스스로 셀을 제어하는 릴레이 노드의 경우에， 릴레이 노드는 하나 또는 여러개의 셀들을 제어하고， 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀들 각각에 고유의 물리계층 셀 아이덴터티가 제공되며， 동일한 RRM 메커니즘을 이용할 수 있다. 단말 관점에서는 릴레이 노드에 의하여 제어되는 셀에 액세스하는 것과 일반 기지국에 의해 제어되는 셀에 액세스하는 것에 차이점이 없다. 바람직하게는， 이러한 릴레이 노드에 의해 제어되는 셀은 레거시 단말을 지원할 수 있다ᅳ 예를 들어， 샐프- 백홀링 (Self -backhaul ing) 릴레이 노드， L3(제 3 계층) 릴레이 노드， 타입 -1 릴레이 노드 및 타입 -la 릴레이 노드가 이러한 릴레이 노드에 해당한다.
타입 -1 릴레이 노드는 인 -밴드 릴레이 노드로서 복수개의 셀들을 제어하고， 이들 복수개의 셀들의 각각은 단말 입장에서 도너 샐과 구별되는 별개의 셀로 보인다. 또한， 복수개의 셀들은 각자의 물리 샐 HXLTE 릴리즈 -8 에서 정의함)를 " 가지고， 릴레이 노드는 자신의 동기화 채널， 참조신호 등을 전송할 수 있다. 단일- 셀 동작의 경우에, 단말은 릴레이 노드로부터 직접 스케줄링 정보 및 HARQ 피드백을 수신하고 릴레이 노드로 자신의 제어 채널 (스케줄링 요청 (SR), CQI, ACK/NAC 등)을 전송할 수 있다. 또한， 레거시 단말 (LTE 릴리즈 -8 시스템에 따라 동작하는 단말)들에게 타입 -1 릴레이 노드는 레거시 기지국 (LTE 릴리즈 -8 시스템에 따라 동작하는 기지국)으로 보인다. 즉， 역방향 호환성 (backward compatibi Hty)을 가진다. 한편， LTE-A 시스템에 따라 동작하는 단말들에게는， 타입 -1 릴레이 노드는 레거시 기지국과 다른 기지국으로 보여， 성능 향상올 제공할 수 있다.
타입 -la 릴레이 노드는 아웃-밴드로 동작하는 것 외에 전술한 타입 -1 릴레이 노드와 동일한 특징들을 가진다. 타입 -la 릴레이 노드의 동작은 L1 (제 1 계층) 동작에 대한 영향이 최소화 또는 없도록 구성될 수 있다. 타입 -2 릴레이 노드는 인 -밴드 릴레이 노드로서， 별도의 물리 셀 ID 를 가지지 않으며, 이에 따라 새로운 셀을 형성하지 않는다. 타입 -2 릴레이 노드는 레거시 단말에 대해 트랜스패런트하고, 레거시 단말은 타입— 2 릴레이 노드의 존재를 인지하지 못한다. 타입— 2 릴레이 노드는 PDSCH를 전송할 수 있지만， 적어도 CRS 및 PDCCH는 전송하지 않는다.
한편， 릴레이 노드가 인-밴드로 동작하도록 하기 위하여， 시간-주파수 공간에서의 일부 자원이 백홀 링크를 위해 예비되어야 하고 이 자원은 액세스 링크를 위해서 사용되지 않도록 설정할 수 있다. 이를 자원 분할 (resource partitioning)이라 한다.
릴레이 노드에서의 자원 분할에 있어서의 일반적인 원리는 다음과 같이 설명할 수 있다. 백홀 하향링크 및 액세스 하향링크가 하나의 반송파 주파수 상에서 시간분할다중화 (Time Division Multiplexing; TDM) 방식으로 다중화될 수 있다 (즉， 특정 시간에서 백홀 하향링크 또는 액세스 하향링크 중 하나만이 활성화된다). 유사하게， 백홀 상향링크 및 액세스 상향링크는 하나의 반송파 주파수 상에서 TDM 방식으로 다중화될 수 있다 (즉， 특정 시간에서 백홀 상향링크 또는 액세스 상향링크 중 하나만이 활성화된다).
FDD 에서의 백홀 링크 다중화는， 백홀 하향링크 전송은 하향링크 주파수 대역에서 수행되고， 백홀 상향링크 전송은 상향링크 주파수 대역에서 수행되는 것으로 설명할 수 있다. TDD 에서의 백홀 링크 다중화는， 백홀 하향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 하향링크 서브프레임에서 수행되고， 백홀 상향링크 전송은 기지국과 릴레이 노드의 상향링크 서브프레임에서 수행되는 것으로 설명할 수 있다. 인 -밴드 릴레이 노드의 경우에， 예를 들어， 소정의 주파수 대역에서 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신과 단말로의 액세스 하향링크 전송이 동시에 이루어지면, 릴레이 노드의 송신단으로부터 전송되는 신호가 릴레이 노드의 수신단에서 수신될 수 있고， 이에 따라 릴레이 노드의 RF 전단 (front-end)에서 신호 간섭 또는 RF 재밍 (jamming)이 발생할 수 있다. 유사하게， 소정의 주파수 대역에서 단말로부터의 액세스 상향링크의 수신과 기지국으로의 백홀 상향링크의 전송이 동시에 이루어지면， 릴레이 노드의 RF 전단에서 신호 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 릴레이 노드에서 하나의 주파수 대역에서의 동시 송수신은 수신 신호와 송신 신호간에 충분한 분리 (예를 들어， 송신 안테나와 수신 안테나를 지리적으로 충분히 이격시켜 (예를 들어， 지상 /지하에 ) 설치함)가 제공되지 않으면 구현하기 어렵다.
이와 같은 신호 간섭의 문제를 해결하는 한 가지 방안은， 릴레이 노드가 도너 셀로부터 신호를 수신하는 동안에 단말로 신호를 전송하지 않도록 동작하게 하는 것이다. 즉， 릴레이 노드로부터 단말로의 전송에 갭 (gap)을 생성하고， 이 갭 동안에는 단말 (레거시 단말 포함)이 릴레이 노드로부터의 어떠한 전송도 기대하지 않도록 설정할 수 있다. 이러한 갭은 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임을 구성함으로써 설정할 수 있다
도 8은 릴레이 노드 자원 분할의 예시를 나타내는 도면이다.
도 8 에서는 제 1 서브프레임은 일반 서브프레임으로서 릴레이 노드로부터 단말로 하향링크 (즉， 액세스 하향링크) 제어신호 및 데이터가 전송되고， 제 2 서브프레임은 MBSFN 서브프레임으로서 하향링크 서브프레임의 제어 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 제어 신호가 전송되지만 하향링크 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는다. 여기서， 레거시 단말의 경우에는 모든 하향링크 서브프레임에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH)의 전송을 기대하게 되므로 (다시 말하자면， 릴레이 노드는 자신의 영역 내의 레거시 단말들이 매 서브프레임에서 PDCCH 를 수신하여 측정 기능을 수행하도록 지원할 필요가 있으므로)， 레거시 단말의 올바른 동작을 위해서는 모든 하향링크 서브프레임에서 PDCCH 를 전송할 필요가 있다. 따라서， 기지국으로부터 릴레이 노드로의 하향링크 (즉， 백홀 하향링크) 전송을 위해 설정된 서브프레임 (제 2 서브프레임 (1020))상에서도， 서브프레임의 처음 N (N=l, 2 또는 3) 개의 OFDM 심볼구간에서 릴레이 노드는 백홀 하향링크를 수신하는 것이 아니라 액세스 하향링크 전송을 해야할 필요가 있다. 이에 대하여， 제 2 서브프레임의 제어 영역에서 PDCCH 가 릴레이 노드로부터 단말로 전송되므로 릴레이 노드에서 서빙하는 레거시 단말에 대한 역방향 호환성이 제공될 수 있다. 제 2 서브프레임의 나머지 영역에서는 릴레이 노드로부터 단말로 아무런 전송이 수행되지 않는 동안에 릴레이 노드는 기지국으로부터의 전송을 수신할 수 있다. 따라서， 이러한 자원 분할 방식을 통해서， 인 -밴드 릴레이 노드에서 액세스 하향링크 전송과 백홀 하향링크 수신이 동시에 수행되지 않도록 할 수 있다.
MBSFN 서브프레임을 이용하는 제 2 서브프레임에 대하여 구체적으로 설명한다. 제 2 서브프레임의 제어 영역은 릴레이 노드 비 -청취 (non-hearing) 구간이라고 할 수 있다. 릴레이 노드 비 -청취 구간은 릴레이 노드가 백홀 하향링크 신호를 수신하지 않고 액세스 하향링크 신호를 전송하는 구간을 의미한다. 이 구간은 전술한 바와 같이 1， 2 또는 3 OFDM 길이로 설정될 수 있다. 릴레이 노드 비 -청취 구간에서 릴레이 노드는 단말로의 액세스 하향링크 전송을 수행하고 나머지 영역에서는 기지국으로부터 백홀 하향링크를 수신할 수 있다. 이 때， 릴레이 노드는 동일한 주파수 대역에서 동시에 송수신을 수행할 수 없으므로， 릴레이 노드가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는 데에 시간이 소요된다. 따라서, 백홀 하향링크 수신 영역의 처음 일부 구간에서 릴레이 노드가 송신 /수신 모드 스위칭을 하도록 가드 시간 (GT)이 설정될 필요가 있다. 유사하게 릴레이 노드가 기지국으로부터의 백홀 하향링크를 수신하고 단말로의 액세스 하향링크를 전송하도록 동작하는 경우에도， 릴레이 노드의 수신 /송신 모드 스위칭을 위한 가드 시간 (GT)이 설정될 수 있다. 이러한 가드 시간의 길이는 시간 영역의 값으로 주어질 수 있고, 예를 들어， k (k>l) 개의 시간 샘플 (time sample, Ts) 값으로 주어질 수있고， 또는 하나 이상의 OFDM 심볼 길이로 설정될 수도 있다. 또는， 릴레이 노드 백홀 하향링크 서브프레임이 연속으로 설정되어 있는 경우에 또는 소정의 서브프레임 타이밍 정렬 (timing alignment) 관계에 따라서， 서브프레임의 마지막 부분의 가드시간은 정의되거나 설정되지 않을 수 있다. 이러한 가드 시간은 역방향 호환성을 유지하기 위하여， 백홀 하향링크 서브프레임 전송을 위해 설정되어 있는 주파수 영역에서만 정의될 수 있다 (액세스 하향링크 구간에서 가드 시간이 설정되는 경우에는 레거시 단말을 지원할 수 없다). 가드 시간올 제외한 백홀 하향링크 수신 구간에서 릴레이 노드는 기지국으로부터 PDCCH 및 PDSCH 를 수신할 수 있다. 이를 릴레이 노드 전용 물리 채널이라는 의미에서 R-PDCCH (Relay-PDCCH) 및 R-PDSCH (Relay-PDSCH)로 표현할 수도 있다. 본 발명에서 기지국과 릴레이 노드 간의 백홀 링크에 해당하는 서브프레임을 백홀 서브프레임 또는 Un 서브프레임으로 호칭하며， 릴레이 노드와 단말 간의 액세스 링크에 해당하는 서브프레임을 액세스 서브프레임 또는 Uu 서브프레임 둥으로 호칭하도록 한다. 그러나 이러한 호칭에 제한되는 것은 아니다.
이하에서， 본 발명의 일 실시예로서， 릴레이 노드가 상향 백홀 링크의 HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest ) 프로세스 (process)의 개수를 파악하는 방법에 대하여 설명한다. 이러한 릴레이 노드의 HARQ 프로세스의 개수 파악에 관한 특징은 릴레이 노드 뿐만 아니라, 단말에게도 적용될 수 있다. 즉， LTE-A 시스템에서 PDCCH 의 확장 버전 (enhancement version)으로 Advanced PDCCH 개념을 도입에 따라 기지국 및 단말 간의 HARQ 프로세스 동작에도 적용될 수 있음을 밝힌다. 다만， 일 예로서 LTE-A 시스템에서 도입이 확정된 릴레이 노드와 기지국 간의 HARQ 프로세스 동작에 대해 더 구체적으로 살펴본다.
릴레이 노드가 현재 동작중인 상향 백홀 링크의 HARQ 프로세스의 개수를 파악하기 위한 방법의 하나로써， 기지국과 릴레이 노드가 통신을 시작하기 전에 백홀 하향 링크서브프레임 패턴과 상향 백홀 링크의 HARQ 프로세스의 개수가 맵핑된 설정 테이블을 공유한 후, 기지국이 상위 계층 시그널링으로 릴레이 노드로 설정 정보를 알려주는 방식올 제안한다.
여기서， 각 백홀 하향 링크서브프레임 패턴에 해당하는 상향 백홀 링크의 HARQ 프로세스의 개수는 다양한 방법으로 지정될 수 있으며, 대표적으로 백홀 상향링크 전송 요구량이 고려되지 않은 기 설정된 규칙에 의하여 상향 백홀 링크의 HARQ 프로세스의 개수를 계산하는 방식을 고려할 수 있다. 즉， 상향 백홀 링크의 HARQ 프로세스의 개수를 파악한 뒤， 기지국과 릴레이 노드는 상기 기 설정된 규칙에 의하여 설정된 백홀 상향링크 서브프레임에 순차적으로 HARQ 프로세스 ID 를 할당하여 백홀 상향 링크 HARQ 프로세스를 운영하게 된다. 이러한 방법은 초기 전송 이후 재전송 상황이 발생했을 때， 재전송할 때까지의 시간 (RTT)이 가변적인 특징을 가지고 있다.
아래 표 1 은 백홀 하향 링크서브프레임 패턴의 주기가 8nis 일 때， 상술한 방식， 즉 기 설정된 규칙을 이용하여 각 백홀 하향 링크서브프레임 패턴과 상향 백홀 링크의 HARQ 프로세스의 개수가 맵핑된 설정 테이블의 예시이다. 다만， 제안 방식은 8nis 주기에 한정되어 동작하지 않으며， 다른 값의 주기 (예를 들어， 10， 20， 40ms)에도 적용될 수 있다.
표 1 에서의 상기 기 설정된 규칙은 8ms 크기의 원도우 (window)를 이동시키면서， 그 안에 포함되는 백홀 상향 링크 서브프레임의 최대 개수를 HARQ 프로세스의 개수로 지정하는 방법이다.
【표 1】
Configuration Number of HARQ process Un SF allocation pattern
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
2 1 0 0 0 0 0 0 1 0
3 2 0 0 0 0 0 0 1 1
4 1 0 0 0 0 0 1 0 0
5 2 0 0 0 0 0 1 0 1
6 2 0 0 0 0 0 1 1 0
7 3 0 0 0 0 0 1 1 1
8 1 0 0 0 0 1 0 0 0
9 2 0 0 0 0 1 0 0 1
10 2 0 0 0 0 1 0 1 0
11 3 0 0 0 0 1 0 1 1
12 2 0 0 0 0 1 1 0 0
13 3 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 I τ τ τ 0 0 09
I τ 0 I I τ 0 0 9 65
0 ΐ 0 I I I 0 0 85
ΐ 0 0 τ τ τ 0 0 Ζ9
0 0 0 τ I τ 0 0 £ 95
I ΐ ΐ 0 τ τ 0 0
0 t I 0 τ τ 0 0
I 0 I 0 τ ΐ 0 0 S
0 0 τ 0 τ τ 0 0 ε
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0 ΐ 0 0 ΐ τ 0 0 £ 09
T 0 0 0 τ ΐ 0 0 £ 6
0 0 0 0 τ τ 0 0 ζ 8
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0 I I τ 0 ΐ 0 0 9f
T 0 I I 0 τ 0 0 S
0 0 ΐ ΐ 0 ΐ 0 0 £
I ΐ 0 τ 0 τ 0 0
0 τ 0 I 0 ΐ 0 0 £ z
I 0 0 I 0 τ 0 0 ε \
0 0 0 I 0 ΐ 0 0 ζ
ΐ ΐ ΐ 0 0 τ 0 0 6ε
0 ΐ τ 0 0 I 0 0 £ 8S
T 0 ΐ 0 0 τ 0 0 £ LZ
0 0 ΐ 0 0 ΐ 0 0 ζ 9£
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0 ΐ 0 0 0 τ 0 0 ζ
ΐ 0 0 0 0 ΐ 0 0 ζ
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0 τ 0 τ I 0 0 0 £ 9Z
ΐ 0 0 I I 0 0 0 ε
0 0 0 I I 0 0 0 ζ
ΐ τ I 0 I 0 0 0
0 τ ΐ 0 I 0 0 0 £ zz
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0 τ 0 0 ΐ 0 0 0 ζ 81
τ 0 0 0 ΐ 0 0 0 ζ LI
0 0 0 0 ΐ 0 0 0 ΐ 91
τ τ ΐ ΐ 0 0 0 0 91
0 ΐ ΐ ΐ 0 0 0 0 ε Π
CZZ900/llOZaM/X3d οοιοεο/ζΐοζ OAV
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CZZ900/llOZaM/X3d οοιοεο/ζΐοζ Ο 9Z
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CZZ900/llOZaM/X3d οοιοεο/ζΐοζ Ο LZ
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CZZ900/ll0ZaM/X3d οοιοεο/ζΐοζ OA 83
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CZZ900/ll0ZaM/X3d οοιοεο/ζΐοζ OAV 249 6 1 1 1 1 1 0 0 1
250 5 1 1 1 1 1 0 1 0
251 6 1 1 1 1 1 0 1 1
252 6 1 1 1 1 1 1 0 0
253 6 1 1 1 1 1 1 0 1
254 6 1 1 1 1 1 1 1 0
255 6 1 1 1 1 1 1 1 1 표 1 를 참조하면， 릴레이 노드에서의 HARQ 프로세스의 수는 기지국 및 릴레이 노드 간 전송을 위해 구성된 서브프레임들에 따라 결정된다. 예를 들어, FDD 프레임 구조 (Frame structure type 1)에 대해， HARQ 프로세스의 수는 파라미터 SubframeConfigurationFDD 、 8 비트 비트맵을 나타내는 2 진수에 대웅되는 10 진수 값에 의해 결정될 수 있다. 이러한 표 1 를 기지국과 릴레이 노드는 사전에 공유하고 있을 수 있다. 표 1 에 따른 HARQ 프로세스 구성을 도면을 참조하여 예시한다.
도 9 는 기지국과 릴레이 노드 간의 일반적인 HARQ 프로세스 구성을 예시하는 도면이다. 특히 도 9 는 기지국이 릴레이 노드로 설정 정보 인덱스 17 번을 시그널링한 경우를 예시한다.
도 9 및 표 1 을 참조하면， 백홀 하향링크 서브프레임 할당 패턴은 "00010001" 이고 HARQ 프로세스의 개수가 2 개인 것으로 설정된다. 상기 백홀 하향링크 서브프레임 할당 패턴은 8 비트 정보가 40ms 범위 내에서 반복되는 것을 의미하므로， 도 9 의 "Un SF allocation pattern" 은 "00010001" 이 반복되는 것으로 구성된다.
이후， 액세스 하향링크 서브프레임인 인덱스 0， 4， 5 및 9 는 백홀 하향링크 서브프레임으로 사용할 수 없으므로， 이를 제외한 서브프레임 패턴을 형성한다. 다만， FDD 시스템에서 백홀 상향링크 서브프레임은 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴이 기 설정된 시간 (예를 들어， 4 서브프레임)만큼 지연되어 설정된다.
마지막으로， 상기 액세스 하향링크 서브프레임이 제외된 서브프레임 할당 패턴에서 순차적으로 HARQ 프로세스 ID를 할당한다.
결과적으로, 1 번 HARQ 프로세스는 인덱스 3 의 서브프레임， 인덱스 1 의 서브프레임， 인덱스 7 의 서브프레임 순으로 할당되므로， RTT 는 8ms 과 16ms 가 교대로 나타나게 된다.
또한， 2번 HARQ 프로세스는 인덱스 7의 서브프레임， 인덱스 3의 서브프레임 인덱스 2의 서브프레임 순으로 할당되므로， RTT는 16ms과 8ms가 교대로 나타나게 된다.
표 1 에 따르면， 각각의 설정 별로 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 최소값으로 유지한다는 장점이 있지만， 기지국과 단말 간의 상향링크 반 지속적 스케줄링 (Semi-Persistent Scheduling; SPS)과 릴레이 노드의 상향링크 전송 요구량 변화를 반영한 바 없으므로， 상향링크 자원을 효율적으로 재분배하는데 한계를 가진다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여， 본 발명에서는, 앞서 설명한 기 설정된 규칙에 의하여 결정된 설정 테이블에서 특정 설정 정보의 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 최소 개수를 증가시킴으로써， 일정한 RTT(Round Trip Time)값을 가지는 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 늘리는 것을 제안한다
본 발명에 따라， 일정한 RTT 값을 가지는 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 증가시키는 경우， 기지국 입장에서는 평균 RT 는 증가하지만， 단말의 반 지속적 스케줄링 및 릴레이 노드의 상향링크 전송 요구량 변화에 따라 효율적인 상향링크 자원의 재분배를 수행할 수 있다.
단, 본 발명에 따라 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 증가시키는 경우일지라도， 백홀 하향링크 서브프레임 할당 주기가 8tns 인 경우에는 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수가 최대 6 개로 제한하는 것이 바람직하지만， 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서， 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 최대 개수는 백홀 하향링크 서브프레임 할당 주기의 변화에 따라 바뀔 수 있는 값이다.
아래 표 2 및 표 3 은 상기 표 1 에서의 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 1 개 증가시켰을 경우， 20ms 의 일정한 RTT 값을 갖는 백홀 상향링크 HARQ 프로세스를 포함하는 설정 정보를 나타낸다. 특히 표 3 은 표 2 의 백홀 상향링크 서브프레임 패턴 정보에 따라 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 1 개 증가시켰을 경우， 각각의 백홀 상향링크 HARQ 프로세스에 대한 RTT 패턴을 나타낸다. 【표 2】
Figure imgf000033_0001
【표 3】
Figure imgf000033_0002
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
68 3 20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20
136 3 20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 표 2 및 표 3에 따른 HARQ 프로세스 구성을 도면을 참조하여 예시한다.
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 릴레이 노드 간의 HARQ 프로세스 구성을 예시하는 도면이다. 특히 도 10 는 기지국이 릴레이 노드로 설정 정보 인덱스 17번을 시그널링한 경우를 예시한다.
도 9 및 표 1 을 참조하면， 백홀 하향링크 서브프레임 할당 패턴은 "00010001" 이고 이에 대웅하는 백홀 상향링크에서의 HARQ 프로세스의 개수가 3 개인 것으로 설정된다. 상기 백홀 하향링크 서브프레임 할당 패턴은 8 비트 정보가 반복되는 것을 의미하므로， 도 10 과 같이 "Un SF allocation pattern" 은 "00010001" 이 반복되는 것으로 구성된다.
마찬가지로， 액세스 하향링크 서브프레임인 인덱스 0， 4， 5 및 9 는 백홀 하향링크 서브프레임으로 사용할 수 없으므로， 이를 제외한 패턴을 형성한다. 또한， FDD 시스템에서 백홀 상향링크 서브프레임은 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴이 기 설정된 시간 (예를 들어， 4 서브프레임)만큼 지연되어 설정된다
마지막으로， 상기 설정된 백홀 상향링크 서브프레임에서 순차적으로 HARQ 프로세스 ID를 할당한다 .
결과적으로, 1 번 HARQ 프로세스는 인덱스 3 의 서브프레임에 2 프레임 단위로 할당되므로， RTT는 20ms가 된다. 또한， 2 번 HARQ 프로세스는 인덱스 7 의 서브프레임에 2 프레임 단위로 할당되고， 3 번 HARQ 프로세스는 인덱스 1 의 서브프레임에 2 프레임 단위로 할당되므로， 모두 RTT는 20ms가 된다.
아래 표 4 및 표 5 는 상기 표 1 에서의 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 2 개 증가시켰을 경우， 20nis 의 일정한 RTT 값을 갖는 백홀 상향링크 HARQ 프로세스를 포함하는 설정 정보를 나타낸다. 특히 표 5 는 표 4 의 백홀 상향링크 서브프레임 패턴 정보에 따라 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 2 개 증가시켰을 경우, 각각의 백홀 상향링크 HARQ 프로세스에 대한 RTT 패턴을 나타낸다.
【표 4】
Configuration Number of HARQ process Un SF allocation pattern
23 6 0 0 0 1 0 1 1 1
27 6 0 0 0 1 1 0 1 1
29 6 0 0 0 1 1 1 0 1
39 6 0 0 1 0 0 1 1 1
43 6 0 0 1 0 1 0 1 1
46 6 0 0 1 0 1 1 1 0
51 6 0 0 1 1 0 0 1 1
53 6 0 0 1 1 0 1 0 1
54 6 0 0 1 1 0 1 1 0
57 6 0 0 1 1 1 0 0 1
58 6 0 0 1 1 1 0 1 0
71 6 0 1 0 0 0 1 1 1
77 6 0 1 0 0 1 1 0 1
78 6 0 1 0 0 1 1 1 0
83 6 0 1 0 1 0 0 1 1
86 6 0 1 0 1 0 1 1 0
89 6 0 1 0 1 1 0 0 1
92 6 0 1 0 1 1 1 0 0
99 6 0 1 1 0 0 0 1 1
101 6 0 1 1 0 0 1 0 1
102 6 0 1 1 0 0 1 1 0
106 6 0 1 1 0 1 0 1 0
108 6 0 1 1 0 1 1 0 0 113 6 0 1 1 1 0 0 0 1
114 6 0 1 1 1 0 0 1 0
116 6 0 1 1 1 0 1 0 0
139 6 1 0 0 0 1 0 1 1
141 6 1 0 0 0 1 1 0 1
142 6 1 0 0 0 1 1 1 0
147 6 1 0 0 1 0 0 1 1
149 6 1 0 0 1 0 1 0 1
153 6 1 0 0 1 1 0 0 1
154 6 1 0 0 1 1 0 1 0
156 6 1 0 0 1 1 1 0 0
163 6 1 0 1 0 0 0 1 1
166 6 1 0 1 0 0 1 1 0
169 6 1 0 1 0 1 0 0 1
172 6 1 0 1 0 1 1 0 0
177 6 1 0 1 1 0 0 0 1
178 6 1 0 1 1 0 0 1 0
184 6 1 0 1 1 1 0 0 0
197 6 1 1 0 0 0 1 0 1
198 6 1 1 0 0 0 1 1 0
201 6 1 1 0 0 1 0 0 1
202 6 1 1 0 0 1 0 1 0
204 6 1 1 0 0 1 1 0 0
209 6 1 1 0 1 0 0 0 1
212 6 1 1 0 1 0 1 0 0
216 6 1 1 0 1 1 0 0 0
226 6 1 1 1 0 0 0 1 0
228 6 1 1 1 0 0 1 0 0
232 6 1 1 1 0 1 0 0 0
【표 5]
Configurat ion Number of HARQ process RTT pattern for each HARQ process
19 21 19 21 19 21 19 21 19 21
17 23 17 23 17 23 17 23 17 23
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
23 6
20 20 20 20 20 20 20 20 20
24 16 24 16 24 16 24 16 24
17 23 17 23 17 23 17 23 17
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
21 19 21 19 21 19 21 19 21 19
21 19 21 19 21 19 21 19 21 19
27 6
20 20 20 20 20 20 20 20 20
24 16 24 16 24 16 24 16 24
16 24 16 24 16 24 16 24 16
29 6 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 5£
8T ZZ 8T ZZ SI ZZ 81 ZZ δτ
6T IZ 6T IZ 61 IZ 61 IZ 61
LI £Z LI £Z LI LI Z LI
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IZ 61 IZ 61 IZ 61 IZ 61 IZ 6T
6T IZ 61 \Z 61 IZ 61 IZ 61
8T ZZ 81 ZZ 8T ZZ 8T ZZ 81
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19 21 19 21 19 21 19 21 19
또한， 아래 -표 6 및 표 7 은 상기 표 1 에서 의 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 3 개 증가시 켰을 경우， 20ms 의 일정 한 RTT 값을 갖는 백홀 상향링크 HARQ 프로세스를 포함하는 설정 정보를 나타낸다 . 특히 표 7 은 표 6 의 백홀 상향링크 서브프레임 패턴 정보에 따라 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수를 3 개 증가시 켰을 경우， 각각의 백홀 상향링크 HARQ 프로세스에 대한 RTT 패턴을 나타낸다 .
【표 6】
Figure imgf000043_0001
【표 7]
Figure imgf000043_0002
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20
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20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20
170 6
20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 보다 구체적으로, 본 발명은 기존의 표 1 이외에， 본 발명에서 제안하는 표 2, 표 4 및 표 6을 조합하여 사용하는 방법을 제시한다.
예를 들어， 표 1 과 함께 표 2， 표 4 및 표 6 을 조합하여 생성될 수 있는 조합 테이블은., 표 1 만 사용하는 경우까지 합하여 총 8 가지가 되며， 이 들 중 한가지를 기지국과 단말이 상위 계층을 통하여 공유할 수 있다. 설정 정보의 시그널링을 위하여 필요한 정보는 기존의 표 1 만을 사용할 때에 비하여 증가할 수 있고, 이를 위하여 추가적인 비트 정보가 요구된다. 또는， 상기 표 2， 표 4 및 표 6 의 설정 정보를 상기 표 1 의 대웅 설정 정보로 대체된다면, 시그널링을 위한 별도의 비트 정보는 불필요할 수 있다.
한편， 본 발명의 다른 실시예로서， 상기 조합 테이블을 릴레이 노드와 기지국이 공유하는 대신， 기지국은 상기 표 2， 표 4 및 표 6 을 미리 저장하고 있다는 가정하에， 상기 릴레이 노드로 표 1 에 기반한 설정 정보， 즉 인덱스 정보를 시그널링하는 경우, 상기 인텍스 정보 (예를 들어 8 비트 정보)를 위한 비트 정보에 추가적인 비트 정보를 할당하거나， 별도의 시그널링을 정의하여， 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 증가 개수를 시그널링할 수 있다. 예를 들어， 추가적으로 2 비트 정보를 할당하는 경우， 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 증가 개수를 +1， +2， +3 및 +4 과 같이 4 종류로 시그널링 할 수 있다. 즉， 상기 추가적인 비트 정보는 표 1 에 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 오프셋 값을 의미한다.
또한, 상기 오프셋 값은 양수로만 한정되지 않으며， 0 또는 음수의 값이 될 수 도 있다. 예를 들어， 추가적으로 2 비트 정보를 할당하는 경우， "-1， 0， +1， +2" 중 하나의 오프셋 값 또는, "-2， —1， 0， +1" 중 하나의 오프셋 값을 나타낼 수 도 있다.
한편, 상기 추가적인 비트 정보의 사이즈가 1 비트인 경우라면， "0， +1" 중의 하나의 오프셋 값을 나타낼 수 있다. 또한， "ᅳ1， 0" ， "-2， 0" ， "0， +2" ， "+1， +2" 중 하나의 정보를 1상기 추가적인 비트 정보로 표현할 수도 있다.
또한， 상기 오프셋 값을 표 1 에 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수에 따라 다르게 해석하는 것도 고려할 수 있다. 예를 들어， 상기 추가적인 비트 정보의 사이즈가 2 비트로서 "-1， 0, +1， +2" 중 하나의 오프셋 값을 표현하는 경우라면， 상기 표 1 에서 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수가 1 개 또는 2 개라면 HARQ 프로세스의 개수를 1 개 내지 4 개로 해석하되， 상기 표 1 에서 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수가 3 개 또는 4 개라면 HARQ 프로세스의 개수를 2 개 내지 5 개로 해석할 수 있다. 마찬가지로， 상기 표 1 에서 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수가 5 개 또는 6 개라면 HARQ 프로세스의 개수를 3 개 내지 6 개로 해석할 수 있다. 다른 예로， 상기 추가적인 비트 정보의 사이즈가 2 비트로서 "-1， 0, +1， +2" 중 하나의 오프셋 값을 표현하는 경우， 상기 표 1 에서 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수가 1 개 또는 2 개라면 HARQ 프로세스의 개수를 1 개 내지 4 개로 해석하되， 상기 표 1 에서 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수가 3 개인 경우 HARQ 프로세스의 개수를 2 개 내지 5 개로 해석할 수 있다. 마찬가지로 상기 표 1 에서 나타난 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수가 4 개 내지 6 개라면 HARQ 프로세스의 개수를 3 개 내지 6 개로 해석할 수 있다.
상술한 예시는 추가적인 비트 정보의 사이즈가 2 비트인 경우뿐만 아니라， 1 비트인 경우에도 동일하게 적용 가능함은 물론이다. 다만， 상술한 오프셋 값이 지시^는 값에 대하여는， 기지국과 릴레이 노드 간에 미리 설정되거나 별도의 시그널링을 통하여 공유될 필요가 있다.
위 예시에 따라 오프셋 값과 표 1 의 설정 정보 인덱스를 수신한 릴레이 노드는， 표 1 에 나타난 설정 정보 인덱스에 대웅하는 백홀 상향링크 HARQ 프로세스의 개수에 오프셋 값을 적용하여， 백홀 상향링크 HARQ 동작을 수행하고 유지하게 된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다. 도 11 을 참조하면， 통신 장치 (1100)는 프로세서 (1110)， 메모리 (1120)， RF 모들 (1130)， 디스플레이 모들 (1140) 및 사용자 인터페이스 모들 (1150)을 포함한다. 통신 장치 (1100)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한， 통신 장치 (1100)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한， 통신 장치 (1100)에서 일부 모들은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (1110)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서 (1110)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 10에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리 (1120)는 프로세서 (1110)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템 , 어플리케이션, 프로그램 코드， 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (1130)은 프로세서 (1110)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해， RF 모들 (1130)은 아날로그 변환， 증폭， 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (1140)은 프로세서 (1110)에 연결되며 다양한 정보를 스플레이한다 . 디스플레이 모듈 (1140)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display) , LED(Light Emitting Diode) , 0LED( Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (1150)은 프로세서 (1110)와 연결되며 키패드， 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고， 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 릴레이 노드와 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉， 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단， 예를 들어， 하드웨어， 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(appl ication specific integrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs(f ield programmable gate arrays) , 프로세서 , 콘트롤러， 마이크로 콘트를러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서， 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고， 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치는
3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 백홀 상향링크 HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 프로세스를 구성하는 방법에 있어서，
기지국으로부터 백홀 하향링크 서브프레임 패턴과 HARQ 프로세스 오프셋 값을 수신하는 단계 ;
액세스 하향링크 서브프레임으로 설정된 서브프레임이 제외된 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 기반하여， 백홀 상향링크 서브프레임들을 할당하는 단계;
상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대웅하는 HARQ 프로세스 개수에 상기
HARQ 프로세스 오프셋 값을 적용하는 단계 ; 및
상기 HARQ 프로세스 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수에 기반하여， 상기 할당된 백홀 상향링크 서브프레임들에 HARQ 프로세스 식별자를 구성하는 단계를 포함하고，
상기 구성된 HARQ 프로세스 식별자 각각은 기 설정된 RTT (Round Trip Time) 값을 갖는 것을 특징으로 하는，
백홀 상향링크 HARQ 구성 방법 .
【청구항 2】
제 1 항에 있어서，
상기 HARQ 프로세스 오프셋 값은，
상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대웅하는 HARQ 프로세스 개수의 증가 값 또는 감소 값을 지시하는 것을 특징으로 하는，
백홀 상향링크 HA Q 구성 방법 .
【청구항 3]
제 1 항에 있어서，
상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴의 주기가 8ms 인 경우， 상기 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수는， 최대 6개인 것을 특징으로 하는,
백홀 상향링크 HARQ 구성 방법 .
【청구항 4]
제 1 항에 있어서，
상기 액세스 하향링크 서브프레임은 인덱스 0， 4， 5 및 9 인 서브프레임인 것을 특징으로 하는,
백홀 상향링크 HARQ 구성 방법 .
【청구항 5]
제 1 항에 있어서，
상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴의 주기가 8ms 인 경우， 기 설정된 RT (Round Trip Time) 값은 20ms인 것을 특징으로 하는，
백홀 상향링크 HARQ 구성 방법 .
【청구항 6】
무선 통신 시스템에서의 릴레이 노드로서，
기지국으로부터 백홀 하향링크 서브프레임 패턴과 HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest ) 프로세스 오프셋 값을 수신하기 위한 수신 모들; 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴과 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값을 이용하여, HARQ 프로세스 식별자를 구성하는 프로세서를 포함하고，
상기 프로세서는，
액세스 하향링크 서브프레임으로 설정된 서브프레임이 제외된 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 기반하여， 백홀 상향링크 서브프레임들을 할당하고， 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대웅하는 HARQ 프로세스 개수에 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값을 적용하며， 상기 HARQ 프로세스 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수에 기반하여 상기 할당된 백홀 상향링크 서브프레임들에 HARQ 프로세스 식별자를 구성하고，
상기 구성된 HARQ 프로세스 식별자 각각은 기 설정된 RTT (Round Trip Time) 값을 갖는 것을 특징으로 하는，
릴레이 노드.
【청구항 7]
제 6 항에 있어서，
상기 HARQ프로세스 오프셋 값은，
상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴에 대응하는 HARQ 프로세스 개수의 증가 값 또는 감소 값을 지시하는 것을 특징으로 하는，
릴레이 노드.
【청구항 8]
제 6 항에 있어서ᅳ 상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴의 주기가 8ms 인 경우， 상기 오프셋 값이 적용된 HARQ 프로세스 개수는， 최대 6개인 것을 특징으로 하는,
릴레이 노드.
【청구항 9]
제 6 항에 있어서，
상기 액세스 하향링크 서브프레임은 인덱스 0， 4， 5 및 9 인 서브프레임인 것을 특징으로 하는，
릴레이 노드.
【청구항 10】
제 6 항에 있어서,
상기 백홀 하향링크 서브프레임 패턴의 주기가 8ms 인 경우， 기 설정된 R (Round Trip Time) 값은 20ms인 것을 특징으로 하는，
릴레이 노드.
PCT/KR2011/006223 2010-09-02 2011-08-23 무선 통신 시스템에서 릴레이 노드가 기지국으로 백홀 상향링크 재전송을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 WO2012030100A2 (ko)

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