WO2012047003A2 - 다중 무선 접속 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

다중 무선 접속 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2012047003A2
WO2012047003A2 PCT/KR2011/007338 KR2011007338W WO2012047003A2 WO 2012047003 A2 WO2012047003 A2 WO 2012047003A2 KR 2011007338 W KR2011007338 W KR 2011007338W WO 2012047003 A2 WO2012047003 A2 WO 2012047003A2
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base station
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candidate
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조희정
이은종
육영수
이진
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving data between a base station and a terminal in a multiple wireless access system.
  • a wireless communication network is evolving in a direction in which a plurality of terminals communicating through a base station establish a cooperative scheme with each other, and at least one or more terminals cooperate with each other according to a communication environment to transmit or receive data from the base station.
  • the plurality of terminals may be connected to other terminals in a wireless communication system and help a source device or a source device, which is a subject to communicate with a base station, with the help of other terminals, to communicate with the base station. It includes a cooperative device (Cooperative device) and the cooperative device (Coptical device) that acts as a relay to give a candidate cooperative device other than the source device (Source Device) that does not play a role.
  • a cooperative device Cooperative device
  • the cooperative device Coptical device
  • a wireless communication system with high density terminals can exhibit higher system performance by cooperation between terminals.
  • the source device may transmit the data together with a cooperative device having excellent communication quality.
  • the source device may transmit the data through a cooperative device having excellent communication quality without participating in data transmission.
  • the above-described example may be equally applicable to the case where the base station transmits data to the terminal, and thus, much better system performance may be achieved.
  • a wireless communication system including a plurality of terminals in which a cooperative system is established is referred to as a multi radio access technology (RAT) system.
  • RAT radio access technology
  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving data between a base station and a terminal in a multiple wireless access system.
  • An object of the present invention is to provide a method in which a terminal supporting a multi-radio access technology (Multi-RAT) performs communication.
  • Multi-RAT multi-radio access technology
  • Another technical problem to be achieved in the present invention is to provide a method for a base station supporting multi-radio access technology (Multi-RAT) to perform communication.
  • Multi-RAT multi-radio access technology
  • Another technical problem to be achieved in the present invention is to provide a terminal supporting a multi-radio access technology (Multi-RAT (Radio Access Technology)).
  • Multi-RAT Radio Access Technology
  • Another technical problem to be achieved in the present invention is to provide a base station supporting a multi-radio access technology (Multi-RAT (Radio Access Technology)).
  • Multi-RAT Radio Access Technology
  • client cooperation Sending a capability negotiation request message to a base station, receiving a capability negotiation response message for client cooperation from the base station, and an activation command message for client cooperation including information on at least one candidate cooperating terminal from the base station Transmitting a connection message for cooperating with a client to the at least one candidate cooperating terminal by using the received at least one information about the at least one candidate cooperating terminal and the at least one candidate cooperating terminal.
  • At least one cooperation connected through the connection message And transmitting first data to the base station using a word, wherein the first data is communicated between the terminal and the at least one cooperative terminal through a first wireless access scheme, and the at least one cooperative terminal and the at least one cooperative terminal.
  • the base stations may be communicated through a second wireless access scheme.
  • the terminal may further include directly transmitting second data to the base station through the second wireless access scheme.
  • the first wireless access method may be a WiFi Fidelity (WiFi) access method
  • the second wireless access method may be a WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) access method.
  • the capability negotiation request message may include a request for at least one of connection RAT type information, system type information, system version information, location information, and information on whether the cooperative terminal role of the terminal can be performed. can do.
  • the method further comprises the step of transmitting a first activation request message for cooperation with the client including information on the location of the terminal to the base station, the first activation request transmitted
  • the activation command message may be received from the base station in response to the message.
  • the method may further include transmitting to the base station, and receiving the activation command message from the base station in response to the transmitted first activation response message.
  • Multi-RAT multi-radio access technology
  • Client cooperation Receiving a capability negotiation request message for the CC) from the terminal, transmitting a capability negotiation response message for client cooperation to the terminal, and including the information on at least one candidate cooperation terminal to the terminal; Transmitting an activation command message and receiving first data using at least one cooperative terminal connected to the terminal through a connection message for client cooperation among the at least one candidate cooperative terminal, The first data is a first non-existence between the terminal and the at least one cooperative terminal.
  • the communication may be performed through a line connection method, and the at least one cooperative terminal and the base station may be communicated through a second wireless access method.
  • the method may further include directly receiving second data from the terminal through the second wireless access scheme.
  • the first wireless access method may be a WiFi Fidelity (WiFi) access method
  • the second wireless access method may be a WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) access method.
  • the capability negotiation request message may include a request for at least one of connection RAT type information, system type information, system version information, location information, and information on whether the cooperative terminal role of the terminal can be performed. can do.
  • the activation command message may be transmitted to the terminal using the received second activation response message.
  • the method may further include receiving a second activation response message for transmitting the activation command message to the terminal using the received second activation response message.
  • the location of the terminal Transmitting a capability negotiation request message for client cooperation (CC) including information and an activation request indicator for client cooperation to a base station, the information including at least one candidate cooperative terminal from the base station; Receiving a capability negotiation response message for cooperating a client, and transmitting a connection message for cooperating a client to the at least one candidate cooperating terminal by using information on the received at least one candidate cooperating terminal; And the connection message among the at least one candidate cooperative terminal. And transmitting first data to the base station using at least one cooperative terminal, wherein the first data is communicated between the terminal and the at least one cooperative terminal through a first wireless access scheme.
  • One cooperative terminal and the base station may be communicated through a second wireless access scheme.
  • Multi-RAT multi-radio access technology
  • the location of the terminal Transmitting a capability negotiation request message for client cooperation (CC) including information to a base station, including an activation request indicator for client cooperation from the base station and at least one candidate cooperative terminal; Receiving a capability negotiation response message for cooperating a client, and transmitting a connection message for cooperating a client to the at least one candidate cooperating terminal by using information on the received at least one candidate cooperating terminal; And the connection message among the at least one candidate cooperative terminal. And transmitting first data to the base station using at least one cooperative terminal, wherein the first data is communicated between the terminal and the at least one cooperative terminal through a first wireless access scheme.
  • One cooperative terminal and the base station may be communicated through a second wireless access scheme.
  • Multi-RAT multi-radio access technology
  • At least one cooperating terminal connected via the connection message among the receiving module and the at least one candidate cooperating terminal for receiving an activation command message for client cooperation including a capability negotiation response message and information on the at least one candidate cooperating terminal Transmits the first data to the base station using
  • a processor configured to control the first data to be communicated between the terminal and the at least one cooperative terminal through a first wireless access scheme, and to communicate with the at least one cooperative terminal and the base station through a second wireless access scheme. It may include.
  • Multi-RAT multi-radio access technology
  • a receiving module for receiving a request message from a terminal and receiving first data using at least one cooperative terminal connected to the terminal through a connection message for client cooperation among at least one candidate cooperative terminal, the client to the terminal
  • a transmission module for transmitting an activation command message for client cooperation including a capability negotiation response message for cooperation and information on the at least one candidate cooperation terminal, and the first data being between the terminal and the at least one cooperation terminal; 1 is communicated via a wireless access method, the at least one cooperative terminal Between the base station may include a processor for controlling such that communications over the second wireless connection mode.
  • Multi-RAT multi-radio access technology
  • a first data is transmitted to the base station using a word, and the first data is communicated between the terminal and the at least one cooperative terminal through a first wireless access scheme, and between the at least one cooperative terminal and the base station; It may include a processor for controlling to communicate via a wireless access method.
  • the location of the terminal Transmitting a capability negotiation request message for client cooperation (CC) including information to a base station and using the information on at least one candidate cooperative terminal to connect to the at least one candidate cooperative terminal for client cooperation ( connection) a transmitting module for transmitting a message, a receiving module for receiving a capability negotiation response message for client cooperation including an activation request indicator for client cooperation and information on the at least one candidate cooperating terminal from the base station; Connection through the connection message of the at least one candidate cooperative terminal The first data is transmitted to the base station using at least one cooperative terminal, and the first data is communicated between the terminal and the at least one cooperative terminal through a first wireless access scheme, and the at least one cooperative terminal And a processor for controlling communication with the base station through a second wireless access scheme.
  • CC capability negotiation request message for client cooperation
  • connection a transmitting module for transmitting a message, a receiving module for receiving a capability negotiation response message for client cooperation including an activation request indicator for client cooperation and information on the at least one candidate cooperating terminal from the base station; Connection through
  • a base station can effectively transmit data to a source device in accordance with the teachings of the present invention.
  • a source device may effectively transmit data to a base station through a cooperative device according to the present invention.
  • 1 illustrates an example of a multiple radio access system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a frequency division duplex (FDD) radio frame in 3GPP LTE.
  • FDD frequency division duplex
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a time division duplex (TDD) radio frame structure in 3GPP LTE.
  • TDD time division duplex
  • 5 illustrates an example of a resource grid for one downlink slot.
  • FIG. 6 illustrates an example of a downlink subframe structure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a mapping relationship between codewords, layers, and antennas for transmitting downlink signals in a multi-antenna wireless communication system.
  • FIG. 9 is a view showing an example of an information exchange step required for transmitting and receiving data between a base station and a plurality of devices in a multiple radio access system in accordance with the present invention.
  • FIG. 10 illustrates an example of a typical network entry step in a multiple radio access system in accordance with the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an example of a negotiation step for cooperating a plurality of devices in a multiple radio access system in accordance with the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a negotiation step when a source device transmits information requesting assistance of a cooperating device in a multiple radio access system according to the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a negotiation step when a base station transmits information requesting assistance of a cooperative device in a multi-radio access system in accordance with the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of a negotiation step when a base station transmits information requesting assistance of a cooperative device in a multiple radio access system in accordance with the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of a negotiation step when a base station transmits information requesting assistance of a cooperative device in a multiple radio access system in accordance with the present invention.
  • FIG. 15 illustrates an example of a step of searching for a neighboring device of a source device and selecting a cooperative device among the found neighboring devices in accordance with the present invention
  • FIG. 16 illustrates another example of a step of searching for a neighboring device of a source device and selecting a cooperative device among the discovered neighboring devices in accordance with the present invention.
  • FIG. 17 illustrates an example of a step of connecting with a cooperative device selected in accordance with the present invention.
  • FIG. 19 is a view showing an example of a block diagram of a base station and a terminal in accordance with the present invention.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented by a wireless technology such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e.
  • 1 is a diagram illustrating an example of a multiple radio access system.
  • a multi-radio access system includes a base station 100 and a plurality of communication devices 110, 120, 130, and 140.
  • the devices 110, 120, 130, and 140 denoted as communication devices are connected to other communication devices and source devices and source devices, which are subjects to communicate with a base station with the help of other communication devices.
  • the source device may be a candidate cooperative device other than a cooperative device serving as a relay that helps the base station communicate with the base station or a source device not serving as a cooperative device. have.
  • the plurality of communication devices 110, 120, 130, 140 may establish a cooperative scheme with each other.
  • a source device may transmit data to a base station along with a cooperative device having excellent communication quality.
  • the source device may receive data from the base station together with a cooperative device having excellent communication quality.
  • the source device 140 may transmit data to the base station 100 together with the cooperative device 130 having excellent communication quality. This allows the communication device to efficiently transmit data, thereby ensuring excellent performance.
  • a source device may transmit data to a base station through a cooperative device having excellent communication quality without participating in data transmission. Furthermore, the source device may receive data from the base station through a cooperative device having excellent communication quality without participating in data reception.
  • the source device 110 may transmit data to the base station 100 through the cooperative device 120 having excellent communication quality without participating in data transmission. have. Through this, the communication device can efficiently transmit data, thereby preventing deterioration of system performance.
  • FIG. 1 an example in which a source device transmits data to a base station through a cooperative device has been described. However, the above description may also be applied when the base station receives data from a source device.
  • the source devices 110 and 140 in FIG. 1 may be cooperative devices or neighbor devices that do not participate in the transmission of data, and the cooperative devices 120 and 130 may also be source devices or data. It may be a neighboring device that does not participate in the transmission of.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an operation of a multiple radio access system.
  • a multiple radio access system includes a base station 210 and a plurality of communication devices 220 and 230.
  • the plurality of communication devices 220 and 230 may establish a cooperative scheme with each other through a wireless technology such as 802.11 (Wi-Fi).
  • Wi-Fi 802.11
  • each of the plurality of communication devices 220 and 230 may directly transmit or receive data through a base station 210 and a wireless technology such as IEEE 802.16 (WiMAX).
  • WiMAX IEEE 802.16
  • the source device 220 when the current communication quality of the source device 220 is sharply lowered, the source device 220 does not participate in data transmission, and indirectly transmits data to the base station 210 through the cooperative device 230 having excellent current communication quality. Can be sent in (indirect).
  • a communication device not only can communicate data directly with a base station, but also can communicate data indirectly with the help of a cooperative device having excellent communication quality. Deterioration can be prevented and efficient data communication can be performed.
  • the information exchange step to be performed between the base station and the plurality of communication devices in the multiple radio access system may be largely composed of four steps. That is, the method may include a general network entry step, a negotiation step for cooperating a plurality of devices, a neighbor device of a source device, selection of a cooperative device among the discovered neighbor devices, and a connection with the selected cooperative device. . A detailed description thereof will be described later with reference to FIGS. 9 to 18.
  • radio frame applied in 3GPP LTE will be described as an example, but the content of the present invention is not limited thereto, and various types of radio frames may be applied.
  • FIG. 3 shows a structure of a frequency division duplex (FDD) radio frame in 3GPP LTE.
  • FDD frequency division duplex
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe is defined as two consecutive slots.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • Downlink in which each node or base station transmits a signal to a terminal
  • uplink in which a terminal transmits a signal to each node or base station, are distinguished in a frequency domain.
  • TDD time division duplex
  • one radio frame is composed of two half-frames having a length of 10 ms and a length of 5 ms.
  • One half frame also consists of five subframes having a length of 1 ms.
  • One subframe is designated as one of an uplink subframe (UL subframe), a downlink subframe (DL subframe), and a special subframe.
  • One radio frame includes at least one uplink subframe and at least one downlink subframe.
  • One subframe is defined by two consecutive slots. For example, one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the special subframe is a specific period for separating the uplink and the downlink between the uplink subframe and the downlink subframe.
  • At least one special subframe exists in one radio frame, and the special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period, and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • One slot in the FDD and TDD radio frames includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, and may be called another term such as an SC-FDMA symbol according to a multiple access scheme.
  • the RB includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot in resource allocation units.
  • the structure of the radio frame described with reference to FIGS. 3 and 4 is 3GPP TS 36.211 V8.3.0 (2008-05) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release) 8) "and sections 4.1 and 4.2.
  • the structure of the above-described radio frame is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • 5 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in a time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDMA symbols, and one resource block (RB) is exemplarily described that includes 12 subcarriers in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • RB resource block
  • Each element on the resource grid is called a resource element, and one resource block RB includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell.
  • the resource grid for the downlink slot described above may also be applied to the uplink slot.
  • FIG. 6 shows an example of a downlink subframe structure.
  • a subframe includes two consecutive slots. Up to three OFDM symbols of the first slot in the subframe may be a control region to which downlink control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols may be a data region to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the downlink control channel includes a PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), a PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel).
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of the subframe carries information about the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • DCI indicates uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, and uplink transmit power control command for certain UE groups.
  • the PHICH carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ) of uplink data. That is, the ACK / NACK signal for the uplink data transmitted by the terminal is transmitted on the PHICH.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • PDSCH is a channel through which control information and / or data is transmitted.
  • the UE may read down the data transmitted through the PDSCH by decoding the downlink control information transmitted through the PDCCH.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • a subframe 700 having a length of 1 ms which is a basic unit of LTE uplink transmission, is composed of two 0.5 ms slots 701. Assuming the length of a normal cyclic prefix (CP), each slot is composed of seven symbols 702 and one symbol corresponds to one SC-FDMA symbol.
  • the resource block 703 is a resource allocation unit corresponding to 12 subcarriers in the frequency domain and one slot in the time domain.
  • the structure of the uplink subframe of LTE is largely divided into a data region 704 and a control region 705.
  • the data area means a series of communication resources used in transmitting data such as voice and packet transmitted to each terminal, and corresponds to the remaining resources except for the control area in the subframe.
  • the control region means a series of communication resources used for transmitting downlink channel quality reports from each terminal, reception ACK / NACK for downlink signals, and uplink scheduling requests.
  • an area 706 in which a sounding reference signal can be transmitted in one subframe is an interval in which one SC-FDMA symbol is located last on the time axis in one subframe. It is transmitted through the data transmission band. Sounding reference signals of various terminals transmitted in the last SC-FDMA of the same subframe can be distinguished from cyclic shift values.
  • an area in which a DM (Demodulation) -Reference Signal is transmitted in one subframe is an interval in which a central SC-FDMA symbol, that is, a fourth SC-FDMA symbol and an eleventh SC-FDMA symbol in one slot is transmitted. It is transmitted through the data transmission band on the frequency.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a mapping relationship between codewords, layers, and antennas for transmitting downlink signals in a multi-antenna wireless communication system.
  • the MAC layer transmits N C transport blocks to the physical layer, and the transport blocks in the physical layer are converted into codewords through a channel coding process, and are puncturing or repetition.
  • the same rate matching as the procedure is performed.
  • the channel coding here is performed in a channel coder such as a turbo encoder or tail bit convolutional encoder.
  • N C codewords are mapped to N L layers.
  • the layers refer to different pieces of information transmitted using the multi-antenna technology, and the number of layers cannot be greater than the rank, which is the maximum number of different pieces of information.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the DFT-converted signal is multiplied by a precoding matrix and mapped to N T transmit antennas, and then transmitted to the base station through an IFFT process.
  • a common reference signal and a UE specific reference signal exist in the downlink reference signal, and precoding is not applied to the common reference signal. That is, on the other hand, the terminal specific reference signal is inserted at the front end of the precoding, precoded and transmitted to the terminal side in the same manner as general data.
  • the transmission reference signal should be precoded using the same precoding matrix as the modulated data symbol.
  • the precoding matrix must be switched between antennas.
  • the dedicated reference signal is transmitted in a specific rule or arbitrarily over the entire transmission resource region, it is not easy to satisfy the constraint. This is because the channel measurement is performed in units of a certain number of resource elements for the efficiency of channel measurement.
  • the precoding matrix for precoding a dedicated reference signal cannot be changed in units of resource elements.
  • a plurality of communication devices cooperate in advance and require a preliminary procedure of exchanging information in advance.
  • each communication device may be in three states. That is, it may be placed in a first state not connected to each other, a second state in which the other communication device is recognized and authenticated, and a third state in combination with the other communication device.
  • the first state means a state in which a plurality of communication devices are not connected at all in the multiple radio access system. Therefore, in the first state, each source device must communicate data directly with the base station.
  • the second state means a state of acquiring information of the counterpart communication device and authenticating the counterpart communication device.
  • An example of a method of acquiring information of the counterpart communication device is a passive method of receiving information of the counterpart communication device through a beacon message or a probe request message is transmitted and received in response to the transmitted probe request message.
  • An active method for receiving information of the counterpart communication device through the probe response message may be used.
  • Each communication device acquires information of the other communication device by using the above-described method, and then exchanges an authentication frame with the other communication device (for example, an authentication request and an authentication response) to perform an authentication check operation. To complete.
  • Each communication device enters a second state when the authentication check operation is completed.
  • the third state means a state combined with an authenticated counterpart communication device.
  • each communication device exchanges an association frame with a counterpart communication device (e.g., an association request and an association response) to complete an association operation (e.g., assign an AID).
  • a counterpart communication device e.g., an association request and an association response
  • an association operation e.g., assign an AID
  • the information exchange step to be performed between the base station and the plurality of communication devices can be largely composed of four steps. That is, the method may include a general network entry step, a negotiation step for cooperating a plurality of devices, a neighbor device of a source device, selection of a cooperative device among the discovered neighbor devices, and a connection with the selected cooperative device. .
  • each step subject of the information exchange pre- procedure is a source device.
  • the content of the present invention is not limited thereto, and the content of the present invention may be applied to devices, cooperative devices, candidate cooperative devices, and the like, which support multiple radio access systems in each step.
  • FIG. 9 is a view showing an example of the information exchange step required for transmitting and receiving data between a base station and a plurality of devices in a multi-radio access system in accordance with the present invention.
  • the source device goes through the base station and the general network entry step (S1000). That is, through the general network entry step (S1000), the source device may be connected to the base station to directly transmit and receive data.
  • the general network entry step S1000 is hereinafter referred to as first step. A detailed description of the first step will be described later with reference to FIG. 10.
  • the source device which has undergone the first step with the base station, goes through a negotiation step (S2000) for cooperating a plurality of devices in the multiple radio access system.
  • the negotiation step S2000 the source device negotiates with the base station about the capability for cooperative operation.
  • the information that can be transmitted and received between the base station and the source device may include connection RAT type information, system type information, system version information, location information, information on whether the role of the cooperative device can perform.
  • the negotiation step S2000 is referred to as a second step hereinafter. A detailed description of the second step will be described later with reference to FIGS. 11 through 14.
  • the base station, the source device, and the plurality of candidate cooperative devices which have passed through the second step, search for neighboring devices and select a cooperative device among the discovered neighboring devices (S3000).
  • the step of searching for a neighboring device and selecting a cooperative device among the found neighboring devices (S3000) is hereinafter referred to as a third step.
  • the base station, the source device and the plurality of candidate cooperative devices exchange location information with each other, and select a cooperative device to participate in data communication in the multiple radio access system based on this.
  • a detailed description of the third step will be described later with reference to FIGS. 15 and 16.
  • the source device having passed through the third step is connected to the selected cooperative device (S4000).
  • the connected source device and the cooperative device may cooperate with each other to transmit and receive data with the base station.
  • step S4000 of connecting with the selected cooperative device will be referred to as a fourth step.
  • a detailed description of the fourth step will be described later with reference to FIGS. 17 and 18.
  • each step of the information exchange pre procedure may not be applied to all communication devices in common.
  • the first step and the second step should be performed in common by a plurality of communication devices supporting the multiple radio access system.
  • the third and fourth steps may be performed by at least one of the source device, the cooperative device, or the candidate cooperative device, and not all communication devices need to perform the third and fourth steps.
  • all of the communication devices may be commonly performed in some processes (for example, obtaining location information of each of the plurality of communication devices supporting the multi-radio access system) to be described later in the third step.
  • the device After the third step, the device is treated as a preliminary source device and a preliminary cooperative device. After the fourth step is completed, the source device and the cooperative device may be determined to cooperate with each other to transmit and receive data with the base station.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a general network entry step (first step) in a multiple radio access system according to the present invention.
  • the source device may be connected to the base station to directly transmit and receive data.
  • the source device may perform a first step S1100 according to a network entry method applied to the IEEE 802.16 radio technology or a network entry method applied to the 3GPP radio technology.
  • the source device informs the base station whether it can act as a cooperative device in the multi-radio access system.
  • the information related to whether or not the client cooperation support may be transmitted to the base station through any one of the MAC management message or the RRC management message transmitted and received in the existing network entry process.
  • a source device that is powered on again when a power is turned off or newly entered a cell performs an initial cell search operation such as synchronizing with a base station.
  • the source device 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. have. Thereafter, the source device may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the source device may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the source device receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information to provide a more specific system.
  • Information can be obtained.
  • the source device may perform a random access procedure (Random Access Procedure) to the base station.
  • the source device transmits a feature sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH), and responds to the random access through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel.
  • PRACH physical random access channel
  • contention resolution procedure such as transmission of additional physical random access channel and reception of physical downlink control channel / physical downlink shared channel are then performed. Can be.
  • the source device which has performed the above-described procedure is then subjected to a physical downlink control channel / physical downlink shared channel and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink as a general uplink / downlink signal transmission procedure. It is possible to perform a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) transmission.
  • the control information transmitted from the source device to the base station through the uplink or from the source device to the base station includes downlink / uplink ACK / NACK signal, channel quality indicator (CQI) / precoding matrix index (PMI) / Rank (Rank). Indicators).
  • the source device may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through a physical uplink shared channel and / or a physical uplink control channel.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a negotiation step (second step) for cooperating a plurality of devices in a multiple radio access system according to the present invention.
  • the source device negotiates with the base station about the capability for cooperative operation.
  • the source device transmits a capability negotiation request for client cooperation (CC) in the multi-radio access system to the base station (S2100).
  • CC capability negotiation request for client cooperation
  • the base station transmits a capability negotiation response for client cooperation (CC) in the multiple radio access system to the source device (S2200).
  • CC capability negotiation response for client cooperation
  • CC operation the client cooperation operation in the multiple radio access system
  • RAT type information that can be transmitted and received between the base station and the source device in the capability negotiation request step (S2100) and the CC for capability negotiation response step (S2200) for the CC is connected RAT type information, system type information, system version information, location information, Information on whether the cooperative device role can be performed may be included.
  • connection RAT type information means information on a connection RAT type between a small device and a cooperative device.
  • the connection RAT type information may be single RAT type information or multi RAT type information.
  • the system type information may be exchanged when the connection RAT type information is multi-RAT type information.
  • the system type information refers to information about a system that the source device uses or supports in connection with the cooperative device. For example, information on WiFi or Bluetooth in IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, and IEEE 802.11n wireless technologies may be included.
  • system version information may also be exchanged when the connection RAT type information is multi-RAT type information.
  • the system version information refers to information about a version of a system in which a source device is used or supported in a connection with a cooperative device.
  • the base station and the source device may exchange location information in order to negotiate the capability for the cooperative operation.
  • the location information represents information for identifying the current location of the source device.
  • the location information may not always be included but may be included only when an Activation Request Indication, which means a request for assistance of a cooperating device, is set to 1 in a multi-radio access system.
  • the process of acquiring location information by the source device may be performed before the capability negotiation for the CC including the activation request indicator set to 1, before the capability negotiation for the CC, and the cooperation activation request ( It may be performed before sending an activation request or after receiving an activation request from a base station.
  • the source device may inform the base station together with the accuracy of the information transmitted when transmitting the location information. Detailed description thereof will be described later with reference to the drawings.
  • the base station and the source device may exchange information on whether the cooperative device role can be performed in order to negotiate a capability for the cooperative operation.
  • the above description of the information exchanged between the base station and the source device in order to negotiate the capability for the cooperative operation is merely an example, and other information may be exchanged between the base station and the source device.
  • the above-described second step may vary depending on who transmits an Activation Request Indication requesting assistance of the cooperative device in the multi-radio access system. That is, the details of the second step may be different when the source base station transmits an activation request indication to the base station and when the base station transmits to the source base station.
  • the activation request indication is determined according to whether the activation request indicator is set to '1'. That is, information including an activation request indicator set to 1 means an activation request indication.
  • the source device transmits an activation request indication to the base station.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a negotiation step (second step) when a source device transmits information requesting assistance of a cooperating device in a multiple wireless access system according to the present invention.
  • the base station in order to determine a cooperative device in a second step and directly perform a connection establishment operation with the cooperative device, before entering the second step, the base station previews the location information of the source device in advance. It must go through the step of collecting (S2310).
  • the source device transmits the capability negotiation request for the CC including the activation request indicator set to 1 to the base station (S2320).
  • the base station When the base station receives a capability negotiation request for a CC including an activation request indicator set to 1, the base station performs the same procedure as that of receiving an activation request indication message.
  • the cooperative activation request for the CC is transmitted to the candidate cooperative devices based on the location information of the source device collected in advance (S2330).
  • the base station receives the cooperative activation response for the CC from the candidate cooperative devices (S2340).
  • the base station receiving the cooperative activation response for the CC from the candidate cooperative devices does not immediately transmit a coordination activation command to the source device, and transmits the capability negotiation response for the CC and the information obtained through step S2340.
  • Send together (S2350). That is, the device, together with the capability negotiation response for the CC, the cooperation request result, the multi-RAT type information (eg, MAC address) of the candidate cooperative devices, random access time (for example, Information about a frame offset or number) to a source device.
  • the multi-RAT type information eg, MAC address
  • random access time for example, Information about a frame offset or number
  • the small device and the selected cooperative device are then connected through a fourth step to establish a cooperative relationship within the multiple radio access system.
  • a detailed description of the fourth step will be described later with reference to FIGS. 17 and 18.
  • the base station may transmit an activation request indication to the source device.
  • the base station when the base station wants to trigger the connection establishment for the CC between the communication devices in the multiple radio access system, the base station sends an Activation Request Indication. Will be sent.
  • the content of the second step may vary depending on whether or not the base station knows the location information of the source device.
  • the base station knows the location information of the source device, the same procedure as the procedure of FIG. 12 described above is performed. That is, the same second step as when the source base station transmits an activation request indication to the base station is performed.
  • the source device when the base station transmits an Activation Request Indication to the source device without receiving the location information of the source device, the source device should perform the third and fourth steps.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a negotiation step when a base station transmits information requesting assistance of a cooperative device in a multiple radio access system according to the present invention. 13 shows a case where the base station knows the location information of the source device.
  • the base station previews the location information of the source device in advance. It must go through the step of collecting (S2510).
  • the source device transmits the capability negotiation request for the CC including the location information to the base station (S2520).
  • the base station Upon receiving the capability negotiation request, the base station transmits a cooperative activation request for the CC to candidate cooperative devices based on the received location information of the source device in advance (S2530).
  • the base station receives the cooperative activation response for the CC from the candidate cooperative devices (S2540).
  • the base station receiving the cooperative activation response for the CC from the candidate cooperative devices does not immediately send a cooperative activation command to the source device, but the capability negotiation response for the CC, an activation request indicator set to 1 ) And S2540 to transmit the information obtained together.
  • the base station may request a capability negotiation response for the CC, a cooperation request result with an activation request indicator set to 1, and multi-RAT type information of candidate cooperative devices (eg, MAC). Address) and information on a random access point (for example, frame offset or number) to the source device.
  • candidate cooperative devices eg, MAC
  • the cooperative device is determined in the second step and a connection establishment operation can be performed with the cooperative device, the base station, the source device, and the candidate cooperative device do not perform the third step, which will be described later.
  • the small device and the selected cooperative device are then connected through a fourth step to establish a cooperative relationship within the multiple radio access system.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of a negotiation step when a base station transmits information requesting assistance of a cooperative device in a multi-radio access system according to the present invention. 14 illustrates a case where the base station does not know the location information of the source device.
  • a source device transmits a capability negotiation request for cooperation (Client cooperation: CC) in a multiple radio access system to a base station (S2410).
  • the base station transmits a capability negotiation response for the CC to the source device (S2420).
  • the base station may transmit an activation request indicator set to 1 to the source device together.
  • the source device goes through the step of collecting its own location information (S2430), and enters the third and fourth steps.
  • the base station receives the cooperative activation request for the CC from the source device (S2440), and is connected through the fourth step to establish a cooperative relationship in the multi-radio access system.
  • the content of the second step varies depending on whether or not the base station knows the location information of the source device.
  • the third step is searching for a neighboring device of the source device and selecting a cooperative device among the found neighboring devices.
  • the third step may vary depending on who is sending the coordination activation request for the CC.
  • the cooperative activation request may be transmitted by a small device or a base station, and the third step may vary depending on whether the entity transmitting the cooperative activation request is a source device or a base station.
  • the subject that attempts random access to cooperate in the multiple radio access system may be determined by the base station.
  • the base station may determine a subject to attempt random access in consideration of the accuracy of the location information of the source device.
  • the source device may determine to be the subject that attempts random access. If the accurate location information is obtained, the candidate cooperative device may determine the subject to attempt random access. Can be.
  • the base station may transmit information on the source device in a CC activation negotiation process and instruct the candidate cooperative device to attempt random access with the source device.
  • the third step will be described by dividing the case where the subject transmitting the cooperation activation request is the source device and the base station.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a step (third step) of searching for a neighboring device of a source device and selecting a cooperative device among the found neighboring devices according to the present invention.
  • the source device goes through a step (S3110) of collecting its location information.
  • the source device determines its location through a GPS device or a location-based service using a mobile communication network.
  • the location information may vary in accuracy depending on the method used to collect the location information.
  • location information when location information is acquired through a GPS device, more accurate location information may be obtained.
  • the source device After the source device collects the location information, the source device transmits a cooperation activation request to the base station in order to communicate with the base station using the CC scheme (S3120).
  • the source device may transmit the previously collected location information to the base station together with the cooperation activation request (activation Request).
  • the source device may inform the accuracy of the transmitted location information according to the method of collecting the location information. For example, when the location information is acquired through the GPS device, the base station may be notified with the fact that the location information is accurate.
  • the base station receiving the coordination activation request from the source device selects one or more candidate cooperative devices close to the source device based on the received location information.
  • the base station may select the candidate cooperative device through position information for each cell sector or stepwise position information (eg, an adjacent region, an intermediate region, a cell edge region) from the base station through power control.
  • position information for each cell sector or stepwise position information (eg, an adjacent region, an intermediate region, a cell edge region) from the base station through power control.
  • the base station transmits a cooperative activation request to the candidate cooperative devices (S3130), and receives an coordination activation response (activation response) from the candidate cooperative devices (S3140).
  • the base station and the candidate cooperating devices negotiate the RF activation time and CC support availability for the multi-radio access system for the CC.
  • the base station transmits the negotiated result information to the source device through an activation command message for CC (S3150).
  • the negotiated result information transmitted to the source device may include the result information of the cooperation activation request, the multiple radio access system information of the candidate cooperation devices (eg, MAC address, system type, system version, etc.) Access point information (for example, frame offset, frame number, etc.) may be included.
  • the multiple radio access system information of the candidate cooperation devices eg, MAC address, system type, system version, etc.
  • Access point information for example, frame offset, frame number, etc.
  • the source device may implicitly determine a subject to attempt random access according to whether or not the received activation command message includes multiple wireless access system information of candidate cooperative devices. It may also be explicitly determined by the attempting subject included in the.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating another example of a step of searching for a neighboring device of a source device and selecting a cooperative device among the discovered neighboring devices according to the present invention.
  • the base station transmits a cooperation activation request to the source device in order to communicate with the source device using the CC method (S3210). That is, the base station may first request the source device to perform the corresponding service in order to use the CC scheme because of poor communication quality with the source device.
  • the source device receiving the coordination activation request from the base station may transmit a coordination activation response to the base station together with its location information (S3230).
  • step S3220 of collecting location information is performed before transmitting the cooperative activation response to the base station (S3230).
  • the source device determines its location through a GPS device or a location-based service using a mobile communication network.
  • the accuracy of the location information may vary depending on the method used for collecting the location information.
  • the source device may inform the accuracy of the transmitted location information according to the method of collecting the location information. For example, when the location information is acquired through the GPS device, the base station may be notified with the fact that the location information is accurate.
  • the base station receiving the coordination activation response from the source device selects one or more candidate cooperative devices close to the source device based on the received location information.
  • the base station may select the candidate cooperative device through position information for each cell sector or stepwise position information (eg, an adjacent region, an intermediate region, a cell edge region) from the base station through power control.
  • position information for each cell sector or stepwise position information (eg, an adjacent region, an intermediate region, a cell edge region) from the base station through power control.
  • the base station transmits a cooperative activation request to the candidate cooperative devices (S3240), and receives an activation response from the candidate cooperative devices (S3250).
  • the base station and the candidate cooperating devices negotiate the RF activation time and CC support availability for the multi-radio access system for the CC.
  • the base station transmits the negotiated result information to the source device through an activation command message for CC (S3260).
  • the negotiated result information transmitted to the source device may include the result information of the cooperation activation request, the multiple radio access system information of the candidate cooperation devices (eg, MAC address, system type, system version, etc.) Access point information (for example, frame offset, frame number, etc.) may be included.
  • the multiple radio access system information of the candidate cooperation devices eg, MAC address, system type, system version, etc.
  • Access point information for example, frame offset, frame number, etc.
  • the source device may implicitly determine a subject to attempt random access according to whether or not the received activation command message includes multiple wireless access system information of the candidate cooperating devices, and explicitly in the message. It may also be explicitly determined by the attempting subject included in the.
  • a subject that attempts random access may be determined in consideration of accuracy of location information of the source device.
  • the source device may be a subject that attempts random access
  • the candidate cooperative device may be a subject that attempts random access.
  • the fourth step differs depending on the case where the subject attempting random access is the source device and the candidate cooperative device.
  • FIG 17 illustrates a detailed process of the fourth step when the subject attempting random access is a source device.
  • the source device transmits information (eg, an RTS) for attempting random access according to the corresponding system with each candidate cooperative device based on the information of the candidate cooperative devices received from the base station (S4100).
  • information eg, an RTS
  • the source device may perform the random access attempt at the random access time included in the information received from the base station.
  • the candidate cooperative devices capable of random access transmit a response (for example, CTS) to the source device in response to the random access attempt (S4200).
  • a response for example, CTS
  • the source device When the source device receives the response to the random access attempt, the source device performs a connection operation for the CC with the candidate cooperative device that has given the response (S4300).
  • the cooperative device informs the base station of the result of connection establishment with the source device (S4402).
  • the result of the connection establishment may be reported by the source device instead of the cooperative device (S4401).
  • the base station receiving the connection establishment result from the source device or the cooperating device receives addressing information (eg, a logical ID used only for the CC or a logical ID of the source device) and security information required for CC operation. And the like are transmitted to the source device and the cooperative device (S4501, S4502).
  • addressing information eg, a logical ID used only for the CC or a logical ID of the source device
  • security information required for CC operation are transmitted to the source device and the cooperative device (S4501, S4502).
  • the base station may select only one of the plurality of cooperative devices, and may inform the other cooperative devices of information about the selected cooperative device.
  • the candidate cooperating device transmits information (for example, RTS) for attempting random connection according to the source device and the corresponding system based on the information of the source device received from the base station (S4110).
  • information for example, RTS
  • the candidate cooperative device may perform the random access attempt at the random access time included in the information received from the base station.
  • the source device transmits a response (eg, CTS) to the candidate cooperative device in response to the random access attempt (S4210).
  • a response eg, CTS
  • the candidate cooperative device When the candidate cooperative device receives a response to the random access attempt, the candidate cooperative device performs a connection operation for the CC with the source device (S4310).
  • the cooperative device When the connection operation for the CC is completed, the cooperative device notifies the base station of the result of connection establishment with the source device (S4422).
  • connection establishment may be performed by the source device rather than the cooperative device (S4411).
  • the base station receiving the connection establishment result from the source device or the cooperating device receives addressing information (e.g., a logical ID used only for the CC or a logical ID of the source device) and security information required for CC operation. And the like are transmitted to the source device and the cooperative device (S4511, S4522).
  • addressing information e.g., a logical ID used only for the CC or a logical ID of the source device
  • security information required for CC operation are transmitted to the source device and the cooperative device (S4511, S4522).
  • the base station may select only one of the plurality of cooperative devices, and may inform the other cooperative devices of information on the selected cooperative device.
  • the third step may be omitted in some cases), cooperate with the source device within the Multi Radio Access Technology (RAT) System.
  • RAT Multi Radio Access Technology
  • a system of cooperation is established between the devices.
  • the source device transmits data through a cooperative device having excellent communication quality or transmits data through a cooperative device having excellent communication quality without participating in data transmission.
  • Data communication can be performed through a cooperative scheme with a base station.
  • FIG. 19 is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a base station apparatus 1910 and a communication apparatus 1920 supporting a multiple radio access system according to the present invention.
  • terms used for a terminal, a communication device, and a communication device are used interchangeably.
  • the base station apparatus 1910 may include a receiving module 1911, a transmitting module 1912, a processor 1913, a memory 1914, and a plurality of antennas 1915.
  • the plurality of antennas 1915 means a base station apparatus supporting MIMO transmission and reception.
  • the receiving module 1911 may receive various signals, data, and information on uplink from the terminal.
  • the transmission module 1912 may transmit various signals, data, and information on a downlink to the terminal.
  • the processor 1913 may control the overall operation of the base station apparatus 1910.
  • the processor 1913 of the base station apparatus 1910 includes a general network entry step (first step), a plurality of terminal devices, in order to allow a plurality of terminal devices to cooperate with each other and communicate data with the base station in a multiple radio access system.
  • the negotiation step for the devices of the cooperation (step 2), searching for the neighboring device of the source device, selecting a cooperative device among the discovered neighboring devices (step 3) and connecting with the selected cooperative device (fourth) Overall operation can be controlled.
  • the processor 1913 of the base station apparatus 1910 performs a function of processing information received by the base station apparatus 1910, information to be transmitted to the outside, and the memory 1914 stores arithmetic processing information for a predetermined time. And may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the terminal device 1920 may include a reception module 1921, a transmission module 1922, a processor 1913, a memory 1924, and a plurality of antennas 1925.
  • the plurality of antennas 1925 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving module 1921 may receive various signals, data, and information on a downlink from the base station.
  • the receiving module 1922 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the base station.
  • the processor 1923 may control operations of the entire terminal device 1920.
  • the processor 1923 of the terminal device 1920 establishes a cooperative relationship with other terminals in the multiple radio access system and communicates data with the base station.
  • Negotiation step (second step) for cooperating with each other, searching for neighbor devices of the source device, selecting a cooperative device among the discovered neighbor devices (step 3), and connecting with the selected cooperative device (step 4) It is possible to control the overall operation to perform.
  • the description of the base station apparatus 1910 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmitting entity or an uplink receiving entity, and the description of the terminal device 1920 may include downlink reception. The same may be applied to the relay apparatus as a subject or an uplink transmission subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs 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.
  • the present invention can be applied to multiple radio access systems and radio communication systems.
  • the present invention may be applied to a wireless mobile communication device used for a cellular system.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 무선 접속 시스템에서 기지국 및 단말이 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계, 상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신한 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신될 수 있다.

Description

다중 무선 접속 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 무선 접속 시스템에서 기지국 및 단말이 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신망의 데이터 전송량이 빠르게 증가하고 있다. 그 이유는 머신 대 머신(Machine-to-Machine, M2M) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스의 출현 및 보급 때문이다. 요구되는 높은 데이터 전송량을 만족시키기 위해 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 기술, 인지 무선(cognitive radio) 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 전송 기술 등이 최근 부각되고 있다.
또한, 유비쿼터스 환경이 도래함에 따라 장비를 이용하여 시간 및 장소에 구애 받지 않고 끊김 없는 서비스를 제공받고자 하는 수요가 급속도로 증가하고 있는 실정이다.
따라서 무선 통신망은 기지국을 통해 통신하는 복수의 단말들이 서로 협력 체계를 구축하고, 통신 환경에 따라 적어도 하나 이상의 단말들이 협력하여 데이터를 전송하거나 기지국으로부터 수신할 수 있는 방향으로 진화하고 있다.
여기서 복수의 단말들은 무선 통신 시스템에서 다른 단말들과의 연결되고 다른 단말들의 도움을 받아 기지국과 통신하고자 하는 주체인 소스 기기(Source Device), 소스 기기(Source Device)가 기지국과 통신할 수 있도록 도움을 주는 중계자 역할을 담당하는 협력 기기(Cooperative device) 및 협력 기기(Cooperative device) 역할을 담당하지 않는 소스 기기(Source Device) 이외의 후보 협력 기기를 포함한다.
높은 밀도의 단말들을 갖춘 무선 통신 시스템은 단말 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 예를 들어, 소정의 데이터를 기지국으로 전송하고자 하는 경우, 소스 기기(Source Device)는 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)와 함께 상기 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 소스 기기(Source Device)는 데이터 전송에 참여하지 않고, 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)를 통해 상기 데이터를 전송할 수도 있다. 전술한 예는 기지국이 단말로 데이터를 전송하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있고, 이를 통해 훨씬 우수한 시스템 성능을 낼 수 있다. 이하에서는, 협력 체계를 구축한 복수의 단말을 포함하는 무선 통신 시스템을 다중 무선 접속 시스템(Multi Radio Access Technology(RAT) System)이라 칭한다.
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 무선 접속 시스템에서 기지국 및 단말이 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국이 통신을 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계, 상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신한 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신될 수 있다.
또한, 상기 단말이 제 2 데이터를 상기 제 2 무선 접속 방식을 통해 상기 기지국으로 다이렉트(direct) 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 무선 접속 방식은 WiFi(Wireless Fidelity) 접속 방식이고, 상기 제 2 무선 접속 방식은 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 접속 방식일 수 있다.
또한, 상기 능력(capability) 협상 요청 메시지는, 연결 RAT 타입 정보, 시스템 타입 정보, 시스템 버전 정보, 위치 정보 및 상기 단말의 협력 단말 역할의 수행 가능 여부에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보의 요청을 포함할 수 있다.
또한, 상기 능력 협상 응답 메시지를 수신한 이후, 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 전송한 제 1 활성화 요청 메시지에 대응하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
또한, 상기 능력 협상 응답 메시지를 수신한 이후, 상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 수신하는 단계와 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 전송한 제 1 활성화 응답 메시지에 대응하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
한편, 상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 단말로부터 수신하는 단계, 상기 단말로 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 전송하는 단계, 상기 단말로 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 상기 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신될 수 있다.
또한, 상기 단말로부터 제 2 데이터를 상기 제 2 무선 접속 방식을 통해 다이렉트(direct) 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 무선 접속 방식은 WiFi(Wireless Fidelity) 접속 방식이고, 상기 제 2 무선 접속 방식은 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 접속 방식일 수 있다.
또한, 상기 능력(capability) 협상 요청 메시지는, 연결 RAT 타입 정보, 시스템 타입 정보, 시스템 버전 정보, 위치 정보 및 상기 단말의 협력 단말 역할의 수행 가능 여부에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보의 요청을 포함할 수 있다.
또한, 상기 능력 협상 응답 메시지를 전송한 이후, 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 단말로 전송할 수 있다.
또한, 상기 능력 협상 응답 메시지를 전송한 이후, 상기 단말로 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 단말로 전송할 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말의 위치에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신한 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신될 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 단말의 위치에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 단말로 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 상기 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신될 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계, 상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator) 및 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신한 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신될 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 단말로 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 전송하는 단계와 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 상기 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말에 있어서, 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 송신 모듈, 상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지 및 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 수신하는 수신 모듈과 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하고, 상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국에 있어서, 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 단말로부터 수신하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 수신 모듈, 상기 단말로 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지 및 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 전송하는 송신 모듈과 상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말에 있어서, 상기 단말의 위치에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 송신 모듈, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 수신 모듈과 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하고, 상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
한편 상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 방명의 일 양상인 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 송신 모듈, 상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator) 및 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 수신 모듈과 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하고, 상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
다중 무선 접속(Multi-RAT) 시스템에서 기지국은 본 발명의 내용에 따라 소스 기기에 데이터를 효과적으로 전송할 수 있다. 또한, 다중 무선 접속(Multi-RAT) 시스템에서 소스 기기는 본 발명의 내용에 따라 협력 기기를 통해 데이터를 기지국으로 효과적으로 전송할 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.
도 1은 다중 무선 접속 시스템의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 다중 무선 접속 시스템 동작의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP LTE에서 FDD(Frequency Division Duplex) 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 3GPP LTE에서 TDD(Time Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타내는 도면.
도 5는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 도면.
도 6은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 도면.
도 7은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 8는 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 하향링크 신호를 전송하기 위한 코드워드, 레이어 및 안테나의 맵핑 관계를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 기지국과 복수의 기기 간 데이터를 송수신하기 위해 요구되는 정보 교환 단계의 일례를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 일반적인 네트워크 진입 단계의 일례를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계의 일례를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기가 협력 기기의 도움을 요청하는 정보를 전송하는 경우, 협상 단계의 일례를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 기지국이 협력 기기의 도움을 요청하는 정보를 전송하는 경우, 협상 단계의 일례를 나타내는 도면.
도 14는 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 기지국이 협력 기기의 도움을 요청하는 정보를 전송하는 경우, 협상 단계의 다른 일례를 나타내는 도면.
도 15는 본 발명과 관련하여 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계의 일례를 나타내는 도면.
도 16은 본 발명과 관련하여 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계의 다른 일례를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명과 관련하여 선택한 협력 기기와 연결하는 단계의 일례를 나타내는 도면.
도 18은 본 발명과 관련하여 선택한 협력 기기와 연결하는 단계의 다른 일례를 나타내는 도면.
도 19는 본 발명과 관련하여 기지국 및 단말의 블록 구성도의 일례를 나타내는 도면.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 다중 접속 방식(multiple access scheme)에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 진화이다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화이다.
도 1은 다중 무선 접속 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 다중 무선 접속 시스템은 기지국(100) 및 복수의 통신 기기(110, 120, 130, 140)를 포함한다.
도 1에서 통신 기기로 표시된 기기(110, 120, 130, 140)는 다른 통신 기기들과의 연결되고 다른 통신 기기들의 도움을 받아 기지국과 통신하고자 하는 주체인 소스 기기(Source Device), 소스 기기(Source Device)가 기지국과 통신할 수 있도록 도움을 주는 중계자 역할을 담당하는 협력 기기(Cooperative device) 또는 협력 기기(Cooperative device) 역할을 담당하지 않는 소스 기기(Source Device) 이외의 후보 협력 기기가 될 수 있다.
다중 무선 접속 시스템에서, 복수의 통신 기기(110, 120, 130, 140)는 서로 협력 체계를 구축할 수 있다. 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(Source Device)는 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)와 함께 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 더 나아가 소스 기기(Source Device)는 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)와 함께 데이터를 기지국으로부터 수신할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(140)는 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(130)와 함께 데이터를 기지국(100)으로 전송할 수 있다. 이를 통해, 통신 기기는 효율적으로 데이터를 전송할 수 있으므로 우수한 성능이 보장된다.
또한, 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(Source Device)는 데이터 전송에 참여하지 않고, 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)를 통해 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 더 나아가, 소스 기기(Source Device)는 데이터 수신에 참여하지 않고, 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)를 통해 데이터를 기지국으로부터 수신할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 협력 체계가 구축된 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기(110)는 데이터 전송에 참여하지 않고, 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(120)를 통해 데이터를 기지국(100)으로 전송할 수 있다. 이를 통해, 통신 기기는 효율적으로 데이터를 전송할 수 있으므로 시스템 성능의 열화를 방지할 수 있다.
도 1에서는 소스 기기가 협력 기기를 통해 데이터를 기지국으로 전송하는 일례에 대해 설명하였으나 기지국이 데이터를 소스 기기로부터 수신하는 경우에도 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 다른 데이터를 전송하는 경우, 도 1에서의 소스 기기(110, 140)는 협력 기기 또는 데이터의 전송에 참여하지 않는 이웃 기기가 될 수 있고, 협력 기기(120, 130)도 소스 기기 또는 데이터의 전송에 참여하지 않는 이웃 기기가 될 수도 있다.
도 2는 다중 무선 접속 시스템 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 다중 무선 접속 시스템은 기지국(210) 및 복수의 통신 기기들(220, 230)로 구성된다.
다중 무선 접속 시스템에서 복수의 통신 기기들(220, 230)은 802.11 (Wi-Fi)과 같은 무선 기술을 통해 서로 협력 체계를 구축할 수 있다.
일반적으로 복수의 통신 기기들(220, 230) 각각은 기지국(210)과 IEEE 802.16 (WiMAX)과 같은 무선 기술을 통해 데이터를 직접적(direct)으로 송신 또는 수신할 수 있다.
이때, 소스 기기(220)의 현재 통신 품질이 급격하게 떨어지는 경우, 소스 기기(220)는 데이터 전송에 참여하지 않고, 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(230)를 통해 데이터를 기지국(210)으로 간접적(indirect)으로 전송할 수 있다.
따라서, 다중 무선 접속 시스템에서 통신 기기는 기지국과 직접적(direct)으로 데이터를 통신할 수 있을 뿐만 아니라 통신 품질이 우수한 협력 기기의 도움을 받아 간접적(indirect)으로도 데이터를 통신할 수 있으므로 시스템 성능의 열화를 방지하고 효율적인 데이터 통신을 수행할 수 있다.
다중 무선 접속 시스템에서 복수의 통신 기기들이 협력하여 데이터를 송수신하기 위해서는 선결적으로 정보를 교환하는 사전 절차가 요구된다.
다중 무선 접속 시스템에서 기지국과 복수의 통신 기기 간에 수행되어야 할 정보교환단계는 크게 네 단계로 구성될 수 있다. 즉, 일반적인 네트워크 진입 단계, 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계, 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계 및 선택한 협력 기기와 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 9 내지 도 18을 참조하여 후술한다.
다음으로 본 발명에 적용될 수 있는 무선 프레임의 구조를 설명한다.
설명의 편의를 위해 3GPP LTE에서 적용되는 무선 프레임의 구조를 일례로 들어 설명하나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태의 무선 프레임의 구조가 적용될 수 있다.
도 3은 3GPP LTE에서 FDD(Frequency Division Duplex) 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이러한 무선 프레임 구조를 프레임 구조 타입 1이라 칭한다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 연속하는 슬롯(slot)으로 정의된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 무선 프레임의 시간 길이 Tf=307200*Ts=10ms이며, 20개의 슬롯으로 구성된다. 슬롯의 시간 길이 Tslot=15360*Ts=0.5ms이며 0에서 19로 넘버링된다. 각 노드 또는 기지국이 단말에게 신호를 전송하는 하향링크와 단말이 각 노드 또는 기지국으로 신호를 전송하는 상향링크는 주파수 영역에서 구분된다.
도 4는 3GPP LTE에서 TDD(Time Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다. 이러한 무선 프레임 구조를 프레임 구조 타입 2라 칭한다.
도 4를 참조하면, 하나의 무선 프레임은 10 ms의 길이를 가지며 5 ms의 길이를 가지는 두 개의 반프레임(half-frame)으로 구성된다. 또한 하나의 반프레임은 1 ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 상향링크 서브프레임(UL subframe), 하향링크 서브프레임(DL subframe), 특수 서브프레임(special subframe) 중 어느 하나로 지정된다. 하나의 무선 프레임은 적어도 하나의 상향링크 서브프레임과 적어도 하나의 하향링크 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속하는 슬롯(slot)으로 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
특수 서브프레임은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임 사이에서 상향링크 및 하향링크를 분리시키는 특정 구간(period)이다. 하나의 무선 프레임에는 적어도 하나의 특수 서브프레임이 존재하며, 특수 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호 구간(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)를 포함한다. DwPTS는 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
FDD 및 TDD 무선 프레임에서 하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 SC-FDMA 심벌과 같이 다른 용어로 불릴 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 무선 프레임의 구조는 3GPP TS 36.211 V8.3.0 (2008-05) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 4.1절 및 4. 2절을 참조할 수 있다.
전술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 5를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDMA 심벌을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 부반송파(subcarrier)를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 하며, 하나의 자원블록(RB)은 12×7개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NDL은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상술한 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 상향링크 슬롯에도 적용될 수 있다.
도 6은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 서브프레임은 연속하는 2개의 슬롯을 포함한다. 서브프레임 내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 하향링크 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 될 수 있다.
하향링크 제어채널에는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 포함된다. 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령(Transmit Power Control Command) 등을 가리킨다. PHICH는 상향링크 데이터의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement)신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PDSCH는 제어 정보 및/또는 데이터가 전송되는 채널이다. 단말은 PDCCH를 통해 전송되는 하향링크 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다.
도 7은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, LTE 상향링크 전송의 기본 단위인 1ms 길이의 서브프레임(700)은 두 개의 0.5ms 슬롯(701)으로 구성된다. 일반(Normal) 순환 전치(Cyclic Prefix, CP)의 길이를 가정할 때, 각 슬롯은 7개의 심볼(702)로 구성되며 하나의 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼에 대응된다. 자원 블록(Resource Block)(703)은 주파수 영역에서 12개의 부반송파, 그리고 시간영역에서 한 슬롯에 해당되는 자원 할당 단위이다. LTE의 상향 링크 서브프레임의 구조는 크게 데이터 영역(704)과 제어 영역(705)으로 구분된다. 여기서 데이터 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 송신함에 있어 사용되는 일련의 통신 자원을 의미하며 서브프레임 내에서 제어 영역을 제외한 나머지 자원에 해당된다. 제어 영역은 각 단말로부터의 하향 링크 채널 품질보고, 하향 링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK, 상향링크 스케줄링 요청 등을 송신함에 있어 사용되는 일련의 통신 자원을 의미한다.
도 7에 보인 예와 같이 한 서브프레임 내에서 사운딩 참조 신호가 전송될 수 있는 영역(706)은 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는　SC-FDMA 심볼이 있는 구간이며, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 SC-FDMA로 전송되는 여러 단말의 사운딩 참조 신호들은 순환 이동 값에 구분이 가능하다. 또한, 한 서브프레임에서 DM(Demodulation)-참조 신호(Reference Signal)이 전송되는 영역은 하나의 슬롯에서 가운데 SC-FDMA 심볼 즉, 네 번째 SC-FDMA 심볼과 열 한번째 SC-FDMA 심볼이 있는 구간이며, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다.
도 8은 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 하향링크 신호를 전송하기 위한 코드워드, 레이어 및 안테나의 맵핑 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 데이터 정보와 전송 심볼 사이에는 복잡한 맵핑 관계가 존재한다. 우선 데이터 정보로서 MAC(Medium Access Control) 계층은 물리 계층으로 NC개의 전송 블록을 전달하고, 물리 계층에서 전송 블록들은 채널 코딩 과정을 거쳐 코드워드로 변환되며 펑처링(Puncturing) 또는 반복(Repetition) 과정과 같은 레이트 매칭을 수행한다. 여기서 채널 코딩은 터보 인코더 또는 테일 비트 컨볼루션 인코더와 같은 채널 코더에서 수행된다.
채널 코딩 과정과 레이트 매칭 과정을 거친 후, NC개의 코드워드는 NL개의 레이어로 맵핑된다. 여기서 레이어란 다중안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 지칭하며, 레이어의 개수는 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 랭크 보다는 클 수 없다.
참고적으로, 일반적인 하향 링크 전송 방식인 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 전송과 달리, SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 방식으로 전송되는 상향 링크 신호는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 처리 영향을 일정 부분 상쇄하여 송신 신호가 단일 반송파 특성을 가지도록 하기 위하여, 각 레이어마다 DFT 과정이 수행된다.
각 레이어에서 DFT 변환된 신호는 프리코딩 행렬이 곱해져 NT개의 송신 안테나로 맵핑되며, IFFT 과정을 거쳐 기지국으로 송신된다.
일반적으로, 하향링크 참조 신호에는 공용 참조 신호와 단말 특정(UE specific) 참조 신호가 존재하며, 공용 참조 신호는 프리코딩이 적용되지 않는다. 즉, 한편, 단말 특정 참조 신호는 일반적인 데이터와 동일하게, 프리코딩 전단에서 삽입되어, 프리코딩 되어 단말 측으로 송신된다.
단말 특정(UE specific) 참조 신호 즉, 전용(dedicated) 참조 신호를 이용하여 채널 비 의존적 공간 다중화 전송을 구현하기 위하여는 몇 가지 제약 조건이 존재한다. 우선, 참조 신호의 시그널링 오버헤드를 감소시키기 위하여, 전송 참조 신호는 변조된 데이터 심볼과 동일한 프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩 되어야 한다. 또한, 공간적 채널 다이버시티를 획득하기 위하여, 프리코딩 행렬은 안테나 간에 스위칭 되어야 한다. 다만, 전용 참조 신호는 전제 전송 자원 영역 전반에 걸쳐 특정 규칙 혹은 임의적으로 전송되므로 상기 제약 조건을 만족시키는 것이 쉽지 않다. 채널 측정의 효율성을 위하여 특정 개수의 자원 요소 단위로 채널 측정이 이루어지므로, 전용 참조 신호를 프리코딩하는 프리코딩 행렬은 자원 요소 단위로 변화될 수 없기 때문이다.
한편, 다중 무선 접속 시스템에서 복수의 통신 기기들이 협력하여 데이터를 송수신하기 위해서는 선결적으로 정보를 교환하는 사전 절차가 요구된다.
상기 정보 교환 사전 절차의 각 단계에서 각각의 통신 기기들은 세 가지 상태에 놓일 수 있다. 즉, 서로 연결되지 않은 제 1 상태, 상대 통신 기기를 인식하고 인증하는 제 2 상태 및 상대 통신 기기와 결합하는 제 3 상태에 놓일 수 있다.
이를 표 1을 참조하여 구체적으로 설명한다.
표 1
인증(Authentication) 결합(Association)
상태 1 X X
상태 2 O X
상태 3 O O
먼저, 제 1 상태는 다중 무선 접속 시스템 내에서 복수의 통신 기기들이 전혀 연결되지 않은 상태를 의미한다. 따라서 제 1 상태에서는 각각의 소스 기기들은 기지국과 직접적으로 데이터를 통신해야 한다.
다음으로, 제 2 상태는 상대 통신 기기의 정보를 획득하고, 상대 통신기기를 인증한 상태를 의미한다.
상대 통신 기기의 정보를 획득하는 방법의 예로는 비콘(beacon) 메시지를 통해 상대 통신 기기의 정보를 수신하는 수동적인 방법 또는 프로브(probe) 요청 메시지를 전송하고, 전송된 프로브 요청 메시지의 응답으로 수신된 프로브(probe) 응답 메시지를 통해 상대 통신 기기의 정보를 수신하는 능동적인 방법 등을 들 수 있다.
각 통신 기기들은 전술한 방법을 이용하여 상대 통신 기기의 정보를 획득한 후, 상대 통신 기기와 인증 프레임을 교환(예를 들면, 인증(authentication) 요청 및 인증(authentication) 응답)하여 인증 확인 작업을 완료한다.
인증 확인 작업이 완료되면 각각의 통신 기기는 제 2 상태가 된다.
마지막으로 제 3 상태는 인증한 상대 통신 기기와 결합된 상태를 의미한다.
즉, 각각의 통신 기기는 상대 통신 기기와 결합 프레임을 교환(예를 들면, 결합(association) 요청 및 결합(association) 응답)하여 결합 작업(예를 들면, AID 할당 등)을 완료한다. 무선 접속 시스템에서 복수의 통신 기기들의 결합 작업이 완료되면, 이들 통신 기기는 서로의 데이터를 송수신할 수 있다.
상기에서는 정보 교환 사전 절차의 각 단계에서의 통신 기기들에 대한 상태에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해, 기지국을 포함한 무선 접속 시스템 내에서의 정보 교환 사전 절차의 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.
기본적으로 다중 무선 접속 시스템에서 기지국과 복수의 통신 기기 간에 수행되어야 할 정보교환단계는 크게 네 단계로 구성될 수 있다. 즉, 일반적인 네트워크 진입 단계, 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계, 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계 및 선택한 협력 기기와 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 정보 교환 사전 절차의 각 단계별 주체는 소스 기기인 것으로 가정하여 설명한다. 단, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 각각의 단계별로 다중 무선 접속 시스템을 지원하는 기기, 협력 기기 및 후보 협력 기기 등에 대해서도 본 발명의 내용이 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 기지국과 복수의 기기 간 데이터를 송수신하기 위해 요구되는 정보 교환 단계의 일례를 나타낸 도면이다.
일단, 소스 기기는 기지국과 일반적인 네트워크 진입 단계(S1000)를 거친다. 즉, 일반적인 네트워크 진입 단계(S1000)를 통해 소스 기기는 기지국과 연결되어 직접적인 데이터를 송수신할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 일반적인 네트워크 진입 단계(S1000)는 이하 제 1 단계라고 칭한다. 제 1 단계에 대한 구체적인 설명은 도 10을 참조하여 후술한다.
다음으로, 기지국과 제 1 단계를 거친 소스 기기는 다중 무선 접속 시스템 내에서 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계(S2000)를 거친다. 협상 단계(S2000)에서 소스 기기는 협력 동작을 위한 능력(capability)에 대해 기지국과 협의한다.
이때, 기지국과 소스 기기 사이에 송수신될 수 있는 정보는 연결 RAT 타입 정보, 시스템 타입 정보, 시스템 버전 정보, 위치 정보, 협력 기기 역할의 수행 가능 여부에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 협상 단계(S2000)는 이하 제 2 단계라고 칭한다. 제 2 단계에 대한 구체적인 설명은 도 11 내지 도 14를 참조하여 후술한다.
다음으로, 제 2 단계를 거친 기지국, 소스 기기 및 복수의 후보 협력 기기들은 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계(S3000)를 거친다. 설명의 편의를 위해, 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계(S3000)는 이하 제 3 단계라고 칭한다.
제 3 단계에서 기지국, 소스 기기 및 복수의 후보 협력 기기들은 서로의 위치 정보를 교환하고, 이를 기초로 다중 무선 접속 시스템 내에서 데이터 통신에 참여할 협력 기기를 선택한다. 상기 제 3단계에 대한 구체적인 설명은 도 15 및 도 16을 참조하여 후술한다.
제 3 단계를 거친 소스 기기는 선택한 협력 기기와 연결하는 단계(S4000)를 거친다. 선택한 협력 기기와 연결하는 단계(S4000)가 완료되면, 연결된 소스 기기 및 협력 기기는 서로 협동하여 기지국과 데이터의 송수신을 수행할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 선택한 협력 기기와 연결하는 단계(S4000)를 제 4 단계라고 칭한다. 또한, 제 4 단계에 대한 구체적인 설명은 도 17 및 도 18을 참조하여 후술한다.
이때, 정보 교환 사전 절차의 각 단계는 모든 통신 기기들에 공통적으로 적용되지 않을 수도 있다.
즉, 제 1 단계 및 제 2 단계는 다중 무선 접속 시스템을 지원하는 복수의 통신 기기들이 공통으로 수행해야 한다. 그러나 제 3 단계 및 제 4 단계는 소스 기기, 협력 기기 또는 후보 협력 기기 중 적어도 하나의 기기가 수행할 수 있으며 모든 통신 기기들이 제 3 단계 및 제 4 단계를 수행해야 하는 것은 아니다.
단, 제 3 단계에서 후술할 일부 과정(예를 들면, 다중 무선 접속 시스템을 지원하는 복수의 통신 기기들 각각의 위치 정보를 획득하는 과정)은 모든 통신 기기들이 공통으로 수행해야 할 수도 있다.
따라서 다중 무선 접속 시스템을 지원하는 모든 통신 기기들은 제 1 단계 및 제 2 단계를 거쳐야 하므로, 제 1 단계 및 제 2 단계를 거친 통신 기기들은 서로 구분되지 않은 상태에 놓인다. 그리고 제 3 단계를 거치면서 예비 소스 기기 및 예비 협력 기기로 취급되고, 제 4 단계가 완료된 이후에는 소스 기기 및 협력 기기가 정해져 서로 협력하여 기지국과 데이터를 송수신 할 수 있다.
이하에서는 정보 교환 사전 절차의 각각의 단계를 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 10은 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 일반적인 네트워크 진입 단계(제 1 단계)의 일례를 나타내는 도면이다.
제 1 단계(S1100)를 통해 소스 기기는 기지국과 연결되어 직접적인 데이터를 송수신할 수 있게 된다.
소스 기기는 IEEE 802.16 무선 기술에 적용되는 네트워크 진입 방식 또는 3GPP 무선 기술에 적용되는 네트워크 진입 방식에 따라 제 1 단계(S1100)를 수행할 수 있다.
단, 제 1 단계를 수행하는 과정에서 소스 기기는 다중 무선 접속 시스템에서 자신이 협력 기기의 역할을 수행할 수 있는지 여부를 기지국에게 알린다.
이때, 클라이언트 협력 지원 여부와 관련된 정보는 기존의 네트워크 진입 과정에서 주고 받는 MAC 관리 메시지 또는 RRC 관리 메시지 중 어느 하나를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.
이하에서는 3GPP 무선 기술에서의 네트워크 진입 방식에 따라 제 1 단계(S1100)가 수행되는 일례를 설명한다.
먼저, 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 소스 기기는 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 소스 기기는 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부 동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 소스 기기는 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 소스 기기는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal: DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 소스 기기는 물리 하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 상기 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 소스 기기는 기지국에 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 소스 기기는 물리임의접속채널(PRACH: Physical Random Access Channel)를 통해 특징 시퀀스를 프리엠블로서 전송하고, 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 상기 임의접속에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 핸드오버(Handover)의 경우를 제외한 경쟁 기반 임의접속의 경우 그 후 추가적인 물리임의접속채널의 전송 및 물리하향링크제어채널/ 물리하향링크공유 채널 수신과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 소스 기기는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신 및 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)/물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 전송을 수행할 수 있다. 이때 소스 기기가 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 소스 기기가 기지국으로부터 수신하는 제어 정보에는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Index)/RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우, 소스 기기는 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 물리상향링크공유채널 및/또는 물리상향링크제어채널을 통해 전송할 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하여 제 2 단계에 대해 구체적으로 설명한다.
도 11은 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계(제 2 단계)의 일례를 나타내는 도면이다.
제 2 단계에서 소스 기기는 협력 동작을 위한 능력(capability)에 대해 기지국과 협의한다.
즉, 도 11을 참조하면, 소스 기기는 다중 무선 접속 시스템 내에서의 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력(capability) 협상 요청을 기지국으로 전송한다(S2100).
이에 대응하여, 기지국은 다중 무선 접속 시스템 내에서의 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력(capability) 협상 응답을 소스 기기로 전송한다(S2200).
이하에서는, 설명의 편의를 위해 다중 무선 접속 시스템 내에서의 클라이언트 협력(Client cooperation) 동작을 CC 동작이라고 호칭한다.
CC를 위한 능력 협상 요청 단계(S2100) 및 CC를 위한 능력 협상 응답 단계(S2200)에서 기지국과 소스 기기 사이에 송수신될 수 있는 정보는 연결 RAT 타입 정보, 시스템 타입 정보, 시스템 버전 정보, 위치 정보, 협력 기기 역할의 수행 가능 여부에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
먼저, 협력 동작을 위한 능력(capability)을 협의하기 위해 기지국과 소스 기기는 연결 RAT 타입 정보를 교환할 수 있다. 연결 RAT 타입 정보는 소소 기기와 협력 기기 간의 연결 RAT 타입에 대한 정보를 의미한다. 연결 RAT 타입 정보는 싱글(Single) RAT 타입 정보 또는 다중(Multi) RAT 타입 정보일 수 있다.
다음으로, 시스템 타입 정보는 연결 RAT 타입 정보가 다중(Multi) RAT 타입 정보인 경우에 교환될 수 있다. 시스템 타입 정보는 소스 기기가 협력 기기와의 연결(connection)에서 사용 또는 지원하는 시스템에 대한 정보를 의미한다. 예를 들어, IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n 무선 기술에서의 WiFi 또는 블루투스(Bluetooth) 등에 대한 정보가 포함될 수 있다.
또한, 시스템 버전 정보도 연결 RAT 타입 정보가 다중(Multi) RAT 타입 정보인 경우에 교환될 수 있다. 시스템 버전 정보는 소스 기기가 협력 기기와의 연결(connection)에서 사용 또는 지원되는 시스템의 버전에 대한 정보를 의미한다.
또한, 협력 동작을 위한 능력(capability)을 협의하기 위해 기지국과 소스 기기는 위치 정보(Location information)를 교환할 수 있다. 위치 정보는 소스 기기의 현재의 위치를 파악할 수 있는 정보를 나타낸다. 위치 정보는 항상 포함되는 것이 아니라 다중 무선 접속 시스템에서 협력 기기의 도움의 요청을 의미하는 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)가 1로 설정된 경우에만 포함될 수도 있다.
본 명세서에서 소스 기기가 위치 정보(Location information)를 획득하는 과정은 1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator)를 포함하는 CC를 위한 능력 협상의 수행 이전, CC를 위한 능력 협상 수행 이전, 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하기 이전 또는 기지국으로부터 협력 활성화 요청(activation Request)을 수신한 이후에 수행될 수 있다. 또한, 소스 기기는 위치 정보 전송 시 전송되는 정보의 정확도를 기지국에 함께 알릴 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도면을 참조하여 후술한다.
또한, 협력 동작을 위한 능력(capability)을 협의하기 위해 기지국과 소스 기기는 협력 기기 역할의 수행 가능 여부에 대한 정보를 교환할 수도 있다.
단, 협력 동작을 위한 능력(capability)을 협의하기 위해 기지국과 소스 기기 사이에 교환되는 정보에 대해 전술한 내용은 단순한 일례에 불과하고, 다른 정보가 기지국과 소스 기기 사이에 교환될 수도 있다.
한편, 전술한 제 2 단계는 다중 무선 접속 시스템 내에서 협력 기기의 도움을 요청하는 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 누가 전송하느냐에 따라 달라질 수 있다. 즉, 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 소스 기지국이 기지국으로 전송하는 경우와 기지국이 소스 기지국으로 전송하는 경우에 제 2 단계의 세부 내용은 달라질 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)는 활성화 요청 지시자(indicator)가 1로 설정되었는지 여부에 따라 결정되는 것으로 가정한다. 즉, 1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator)가 포함된 정보는 활성화 요청 지시를 의미한다.
먼저, 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 소스 기지국이 기지국으로 전송하는 경우의 제 2 단계를 도 12를 참조하여 설명한다.
즉, 제 2 단계에서 협력 기기를 결정하고, 바로 해당 협력 기기와 연결 설정(connection establishment) 동작을 수행하고자 할 때, 소스 기기은 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 기지국으로 전송하게 된다.
도 12는 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 소스 기기가 협력 기기의 도움을 요청하는 정보를 전송하는 경우의 협상 단계(제 2 단계)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 제 2 단계에서 협력 기기를 결정하고, 바로 해당 협력 기기와 연결 설정(connection establishment) 동작을 수행하기 위해, 제 2 단계로 진입하기 이전에 기지국은 소스 기기의 위치 정보를 미리 수집하는 단계(S2310)를 거쳐야 한다.
이후, 제 2 단계로 진입하여, 소스 기기는 1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator)를 포함하는 CC를 위한 능력 협상 요청을 기지국으로 전송한다(S2320).
1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator)를 포함하는 CC를 위한 능력 협상 요청을 기지국이 수신하면, 기지국은 활성화 요청 지시(Activation Request Indication) 메시지를 수신한 것과 동일한 절차를 수행한다.
즉, 미리 수집한 소스 기기의 위치 정보를 기초로 후보 협력 기기들로 CC를 위한 협력 활성화 요청을 전송한다(S2330).
이후, 기지국은 후보 협력 기기들로부터 CC를 위한 협력 활성화 응답을 수신한다(S2340).
후보 협력 기기들로부터 CC를 위한 협력 활성화 응답을 수신한 기지국은 바로 소스 기기에 협력 활성화 명령(Activation command)을 전송하지 않고, CC를 위한 능력(capability) 협상 응답과 S2340 단계를 통해 획득한 정보를 함께 전송한다(S2350). 즉, 기기는 CC를 위한 능력(capability) 협상 응답과 함께 협력 요청 결과(request result), 후보 협력 기기들의 다중(Multi) RAT 타입 정보(예를 들면, MAC 주소), 임의 접속 시점(예를 들면, 프레임 오프셋 또는 개수) 등에 대한 정보를 소스 기기로 전송한다.
도 12에서는 제 2 단계에서 협력 기기가 결정되고, 바로 해당 협력 기기와 연결 설정(connection establishment) 동작을 수행될 수 있으므로, 후술할 제 3 단계를 기지국, 소스 기기 및 후보 협력 기기가 수행하지 않는다.
이후, 소소 기기 및 선택된 협력 기기는 제 4 단계를 통해 연결되어, 다중 무선 접속 시스템 내에서의 협력 관계를 구축한다. 이후의 제 4 단계에 대한 구체적인 설명은 도 17 및 도 18을 참조하여 후술한다.
한편, 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 기지국이 소스 기기로 전송할 수도 있다.
즉, 제 2 단계에서 기지국이 다중 무선 접속 시스템 내에서의 통신 기기들 간의 CC를 위한 연결 설정(connection establishment)을 수행하도록 트리거(trigger)하고자 하는 경우, 기지국은 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 전송하게 된다.
활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 기지국이 소스 기기로 전송하는 경우에는 기지국이 소스 기기의 위치 정보를 알고 있는 경우와 모르는 경우에 따라 제 2 단계의 내용이 달라질 수 있다.
만약, 기지국이 소스 기기의 위치 정보를 알고 있는 경우에는 전술한 도 12의 절차와 동일한 절차가 수행된다. 즉, 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 소스 기지국이 기지국으로 전송하는 경우와 동일한 제 2 단계가 수행된다.
반면, 기지국이 소스 기기의 위치 정보를 수신하지 못한 상태에서 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 소스 기기로 전송한 경우, 소스 기기는 제 3 단계 및 제 4 단계를 수행해야 한다.
이를 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 기지국이 협력 기기의 도움을 요청하는 정보를 전송하는 경우, 협상 단계의 일례를 나타내는 도면이다. 도 13은 기지국이 소스 기기의 위치 정보를 알고 있는 경우를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 제 2 단계에서 협력 기기를 결정하고, 바로 해당 협력 기기와 연결 설정(connection establishment) 동작을 수행하기 위해, 제 2 단계로 진입하기 이전에 기지국은 소스 기기의 위치 정보를 미리 수집하는 단계(S2510)를 거쳐야 한다.
이후, 제 2 단계로 진입하여, 소스 기기는 위치 정보를 포함하는 CC를 위한 능력 협상 요청을 기지국으로 전송한다(S2520).
능력 협상 요청을 수신한 기지국은 미리 수신한 소스 기기의 위치 정보를 기초로 후보 협력 기기들로 CC를 위한 협력 활성화 요청을 전송한다(S2530).
이후, 기지국은 후보 협력 기기들로부터 CC를 위한 협력 활성화 응답을 수신한다(S2540).
후보 협력 기기들로부터 CC를 위한 협력 활성화 응답을 수신한 기지국은 바로 소스 기기에 협력 활성화 명령(Activation command)을 전송하지 않고, CC를 위한 능력(capability) 협상 응답, 1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator) 및 S2540 단계를 통해 획득한 정보를 함께 전송한다.
즉, 기지국은 CC를 위한 능력(capability) 협상 응답, 1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator)와 함께 협력 요청 결과(request result), 후보 협력 기기들의 다중(Multi) RAT 타입 정보(예를 들면, MAC 주소), 임의 접속 시점(예를 들면, 프레임 오프셋 또는 개수) 등에 대한 정보를 소스 기기로 전송한다.
이때에도, 제 2 단계에서 협력 기기가 결정되고, 바로 해당 협력 기기와 연결 설정(connection establishment) 동작이 수행될 수 있으므로, 후술할 제 3 단계를 기지국, 소스 기기 및 후보 협력 기기가 수행하지 않는다.
이후, 소소 기기 및 선택된 협력 기기는 제 4 단계를 통해 연결되어, 다중 무선 접속 시스템 내에서의 협력 관계를 구축한다.
다음으로, 도 14는 본 발명과 관련하여 다중 무선 접속 시스템에서 기지국이 협력 기기의 도움을 요청하는 정보를 전송하는 경우, 협상 단계의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 14는 기지국이 소스 기기의 위치 정보를 모르는 경우를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 소스 기기는 다중 무선 접속 시스템 내에서의 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력(capability) 협상 요청을 기지국으로 전송한다(S2410).
이에 대응하여, 기지국은 CC를 위한 능력(capability) 협상 응답을 소스 기기로 전송한다(S2420). 이때, 기지국은 1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator)를 함께 소스 기기로 전송할 수 있다.
이때, 기지국은 소스 기기의 위치를 모르기 때문에 제 2 단계에서 바로 협력 기기를 결정하고, 바로 해당 협력 기기와 연결을 설정(connection establishment)하는 동작을 수행할 수 없다. 따라서 소스 기기는 자신의 위치 정보를 수집하는 단계를 거치고(S2430), 제 3 단계 및 제 4 단계로 진입한다.
즉, 후술할 제 3 단계에서 기지국은 CC를 위한 협력 활성화 요청을 소스 기기로부터 수신하고(S2440), 제 4 단계를 통해 연결되어 다중 무선 접속 시스템 내에서의 협력 관계를 구축한다.
전술한 것과 같이, 활성화 요청 지시(Activation Request Indication)를 기지국이 소스 기기로 전송하는 경우에는 기지국이 소스 기기의 위치 정보를 알고 있는 경우와 모르는 경우에 따라 제 2 단계의 내용이 달라진다.
다음으로, 제 3 단계에 대해 구체적으로 설명한다. 제 3 단계는 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계이다.
제 3 단계는 CC를 위한 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하는 주체가 누군지 여부에 따라 달라질 수 있다. 협력 활성화 요청은 소소 기기 또는 기지국이 전송할 수 있고, 상기 협력 활성화 요청을 전송하는 주체가 소스 기기인지 또는 기지국인지 여부에 따라 제 3 단계는 달라진다.
활성화 요청(activation Request) 전송 이후, 다중 무선 접속 시스템에서 협력하기 위해 임의접속을 시도하는 주체는 기지국에 의해 결정될 수 있다. 이때, 기지국은 해당 소스 기기의 위치 정보의 정확도 등을 고려하여 임의접속을 시도하는 주체를 결정할 수 있다.
예를 들어, 정확한 위치 정보를 획득한 경우에는 소스 기기가 임의접속을 시도하는 주체가 되도록 결정할 수 있고, 정확도가 떨어지는 위치 정보를 획득한 경우에는 후보 협력 기기가 임의 접속을 시도하는 주체가 되도록 결정할 수 있다.
만약, 임의 접속을 시도하는 주체가 후보 협력 기기인 경우, 기지국은 CC 활성화 협의 과정에서 소스 기기에 대한 정보를 전송하고, 상기 후보 협력 기기가 소스 기기와 임의 접속을 시도하도록 지시할 수도 있다.
이하에서는, 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하는 주체가 소스 기기인 경우와 기지국인 경우를 나누어 제 3 단계를 설명한다.
먼저, 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하는 주체가 소스 기기인 경우에 대해 도 15를 참조하여 설명한다.
도 15는 본 발명과 관련하여 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계(제 3 단계)의 일례를 나타내는 도면이다.
먼저, 소스 기기는 자신의 위치 정보를 수집하는 단계(S3110)를 거친다. 소스 기기는 GPS 장치 또는 이동통신망을 이용한 위치 서비스(location-based service) 등을 통해 자신의 위치를 파악한다. 또한, 위치 정보를 수집하기 위해 사용된 방식에 따라 위치 정보는 정확도가 달라질 수 있다.
예를 들어, GPS 기기를 통해 위치 정보를 획득한 경우에는 더 정확한 위치 정보를 획득할 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 명세서에서 소스 기기가 위치 정보를 수집하는 단계(S3110)는 1로 설정된 활성화 요청 지시자(indicator)를 포함하는 CC를 위한 능력 협상의 수행 이전, CC를 위한 능력 협상 수행 이전, 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하기 이전 또는 기지국으로부터 협력 활성화 요청(activation Request)을 수신한 이후에 수행될 수 있다.
소스 기기가 위치 정보를 수집한 이후, 소스 기기는 CC 방식을 이용하여 기지국과의 통신하기 위해 협력 활성화 요청(activation Request)을 기지국으로 전송한다(S3120).
이때, 소스 기기는 미리 수집한 위치 정보를 협력 활성화 요청(activation Request)과 함께 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 소스 기기는 위치 정보를 수집한 방식에 따라 전송되는 위치 정보의 정확도를 함께 알릴 수도 있다. 예를 들어, GPS 기기를 통해 위치 정보를 획득한 경우에는 정확한 위치 정보라는 사실을 기지국에 함께 알릴 수 있다.
소스 기기로부터 협력 활성화 요청(activation Request)을 수신한 기지국은 함께 수신된 위치 정보를 기초로 소스 기기에 근접한 하나 이상의 후보 협력 기기를 선정한다.
이때, 기지국은 셀 섹터별 위치 정보 또는 전력제어를 통한 기지국으로부터의 단계적 위치 정보(예를 들면, 인접 영역, 중간, 셀 에지(cell edge) 영역) 등을 통해 후보 협력 기기를 선정할 수 있다.
후보 협력 기기를 선정한 경우, 기지국은 후보 협력 기기들에 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하고(S3130), 후보 협력 기기들로부터 협력 활성화 응답(activation Response)을 수신한다(S3140).
이때, 기지국과 후보 협력 기기들은 CC를 위한 다중 무선 접속 시스템 RF 활성화 시점 및 CC 지원 가능 여부 등에 대해 협의한다.
이후, 기지국은 협의된 결과 정보를 CC를 위한 활성화 명령(activation command) 메시지를 통해 소스 기기로 전송한다(S3150).
이때, 소스 기기로 전송되는 협의된 결과 정보는 협력 활성화 요청(activation Request)에 대한 결과 정보, 후보 협력 기기들의 다중 무선 접속 시스템 정보(예를 들면, MAC 주소, 시스템 타입, 시스템 버전 등), 임의접속 시점 정보(예를 들면, 프레임 오프셋(frame offset), 프레임 개수 등)를 포함할 수 있다.
또한, 소스 기기는 수신한 활성화 명령(activation command) 메시지에 후보 협력 기기들의 다중 무선 접속 시스템 정보가 포함되어 있는지 여부에 따라 임의접속을 시도할 주체를 묵시적으로 판단할 수도 있고, 해당 메시지 내에 명시적으로 포함된 시도 주체를 통해 명시적으로 판단할 수도 있다.
다음으로, 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하는 주체가 기지국인 경우에 대해 도 16을 참조하여 설명한다.
도 16은 본 발명과 관련하여 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
먼저, 기지국은 CC 방식을 이용하여 소스 기기와 통신하기 위해 협력 활성화 요청(activation Request)을 소스 기기로 전송한다(S3210). 즉, 기지국은 소스 기기와의 통신 품질이 떨어진다는 등의 이유로 CC 방식을 이용하기 위해 해당 서비스의 수행을 소스 기기에 먼저 요구할 수 있다.
기지국으로부터 협력 활성화 요청(activation Request)을 수신한 소스 기기는 자신의 위치 정보와 함께 협력 활성화 응답(activation Response)을 기지국으로 전송할 수 있다(S3230).
만약, 소스 기기가 자신의 최신 위치 정보를 가지고 있지 않은 경우에는 협력 활성화 응답(activation Response)을 기지국으로 전송(S3230)하기 이전에, 위치 정보를 수집하는 단계(S3220)가 진행된다.
소스 기기는 GPS 장치 또는 이동통신망을 이용한 위치 서비스(location-based service) 등을 통해 자신의 위치를 파악한다. 이때, 위치 정보를 수집하기 위해 사용된 방식에 따라 위치 정보는 정확도가 달라질 수 있다.
또한, 소스 기기는 위치 정보를 수집한 방식에 따라 전송되는 위치 정보의 정확도를 함께 알릴 수도 있다. 예를 들어, GPS 기기를 통해 위치 정보를 획득한 경우에는 정확한 위치 정보라는 사실을 기지국에 함께 알릴 수 있다.
소스 기기로부터 협력 활성화 응답(activation Response)을 수신한 기지국은 함께 수신된 위치 정보를 기초로 소스 기기에 근접한 하나 이상의 후보 협력 기기를 선정한다.
이때, 기지국은 셀 섹터별 위치 정보 또는 전력제어를 통한 기지국으로부터의 단계적 위치 정보(예를 들면, 인접 영역, 중간, 셀 에지(cell edge) 영역) 등을 통해 후보 협력 기기를 선정할 수 있다.
후보 협력 기기를 선정한 경우, 기지국은 후보 협력 기기들에 협력 활성화 요청(activation Request)을 전송하고(S3240), 후보 협력 기기들로부터 협력 활성화 응답(activation Response)을 수신한다(S3250).
이때, 기지국과 후보 협력 기기들은 CC를 위한 다중 무선 접속 시스템 RF 활성화 시점 및 CC 지원 가능 여부 등에 대해 협의한다.
이후, 기지국은 협의된 결과 정보를 CC를 위한 활성화 명령(activation command) 메시지를 통해 소스 기기로 전송한다(S3260).
이때, 소스 기기로 전송되는 협의된 결과 정보는 협력 활성화 요청(activation Request)에 대한 결과 정보, 후보 협력 기기들의 다중 무선 접속 시스템 정보(예를 들면, MAC 주소, 시스템 타입, 시스템 버전 등), 임의접속 시점 정보(예를 들면, 프레임 오프셋(frame offset), 프레임 개수 등)를 포함할 수 있다.
또한, 소스 기기는 수신한 활성화 명령(activation command) 메시지에 후보 협력 기기들의 다중 무선 접속 시스템 정보가 포함되어 있는지 여부에 따라 임의접속을 시도할 주체를 묵시적으로 판단할 수도 있고, 해당 메시지 내에 명시적으로 포함된 시도 주체를 통해 명시적으로 판단할 수도 있다.
마지막으로 선택한 협력 기기와 연결하는 제 4 단계에 대해 이하 구체적으로 설명한다.
전술한 것과 같이, 소스 기기의 위치 정보의 정확도 등을 고려하여 임의접속을 시도하는 주체가 결정될 수 있다. 예를 들어, 정확한 위치 정보를 획득한 경우에는 소스 기기가 임의접속을 시도하는 주체가 되고, 정확도가 떨어지는 위치 정보를 획득한 경우에는 후보 협력 기기가 임의 접속을 시도하는 주체가 될 수 있다.
제 4 단계는 임의 접속을 시도하는 주체가 소스 기기인 경우와 후보 협력 기기인 경우에 따라 과정이 달라진다.
이하에서는, 도 17 및 도 18을 참조하여 이를 구체적으로 설명한다.
도 17은 임의 접속을 시도하는 주체가 소스 기기인 경우, 제 4 단계의 구체적인 과정을 나타낸다.
즉, 도 17에서는 제 3 단계에서 다중 무선 접속 시스템을 통해 임의접속을 시도하는 주체가 소스 기기인 것으로 묵시적 또는 명시적으로 결정된 것으로 가정한다.
소스 기기는 기지국으로부터 수신한 후보 협력 기기들의 정보를 기초로 각각의 후보 협력 기기들과 해당 시스템에 따른 임의 접속을 시도하기 위한 정보(예를 들면, RTS)를 전송한다(S4100).
이때, 임의 접속 시도에 따른 충돌 문제를 예방하기 위해, 소스 기기는 기지국으로부터 수신한 정보에 포함된 임의 접속 시점에 임의 접속 시도를 수행할 수도 있다.
이후, 임의 접속이 가능한 후보 협력 기기들은 임의 접속 시도에 대한 응답(예를 들면, CTS)를 소스 기기로 전송한다(S4200).
소스 기기는 임의 접속 시도에 대한 응답을 수신하면, 응답을 준 후보 협력 기기와 CC를 위한 연결(connection) 동작을 수행한다(S4300).
CC를 위한 연결 동작이 완료되면, 협력 기기는 소스 기기와의 연결 설정(connection establishment)에 대한 결과를 기지국에게 알린다(S4402).
이때, 이 연결 설정(connection establishment)에 대한 결과의 보고는 협력 기기가 아닌 소스 기기가 수행할 수도 있다(S4401).
연결 설정 결과를 소스 기기 또는 협력 기기로부터 수신한 기지국은 CC 동작에 요구되는 어드레싱(addressing) 정보(예를 들면, CC를 위해서만 사용되는 논리 ID 또는 소스 기기의 논리 ID 등) 및 보안(security) 정보 등을 소스 기기 및 협력 기기에 전송한다(S4501, S4502).
만약, 기지국이 복수의 협력 기기로부터 연결 설정 결과를 수신한 경우, 기지국은 복수의 협력 기기 중 하나만을 선택할 수 있고, 선택한 하나의 협력 기기에 대한 정보를 나머지 협력 기기들에 알릴 수도 있다.
도 18은 임의 접속을 시도하는 주체가 후보 협력 기기인 경우, 제 4 단계의 구체적인 과정을 나타낸다.
즉, 도 18에서는 제 3 단계에서 다중 무선 접속 시스템을 통해 임의접속을 시도하는 주체가 후보 협력 기기인 것으로 묵시적 또는 명시적으로 결정된 것으로 가정한다.
후보 협력 기기는 기지국으로부터 수신한 소스 기기의 정보를 기초로 소스 기기와 해당 시스템에 따른 임의 접속을 시도하기 위한 정보(예를 들면, RTS)를 소스 기기로 전송한다(S4110).
이때, 임의 접속 시도에 따른 충돌 문제를 예방하기 위해, 후보 협력 기기는 기지국으로부터 수신한 정보에 포함된 임의 접속 시점에 임의 접속 시도를 수행할 수도 있다.
이후, 소스 기기는 임의 접속 시도에 대한 응답(예를 들면, CTS)를 후보 협력 기기로 전송한다(S4210).
후보 협력 기기는 임의 접속 시도에 대한 응답을 수신하면, 소스 기기와 CC를 위한 연결(connection) 동작을 수행한다(S4310).
CC를 위한 연결 동작이 완료되면, 협력 기기는 소스 기기와의 연결 설정(connection establishment)에 대한 결과를 기지국에게 알린다(S4422).
이때, 이 연결 설정(connection establishment)에 대한 결과의 보고는 협력 기기가 아닌 소스 기기가 수행할 수도 있다(S4411).
연결 설정 결과를 소스 기기 또는 협력 기기로부터 수신한 기지국은 CC 동작에 요구되는 어드레싱(addressing) 정보(예를 들면, CC를 위해서만 사용되는 논리 ID 또는 소스 기기의 논리 ID 등) 및 보안(security) 정보 등을 소스 기기 및 협력 기기에 전송한다(S4511, S4522).
만약, 기지국이 복수의 협력 기기로부터 연결 설정 결과를 수신한 경우, 기지국은 복수의 협력 기기 중 하나만을 선택할 수 있고, 선택한 하나의 협력 기기에 대한 정보를 나머지 협력 기기들에 알릴 수도 있다.
전술한 제 1 단계 내지 제 4 단계(전술한 것과 같이, 경우에 따라 제 3 단계는 생략될 수도 있음)를 완료하면 다중 무선 접속 시스템(Multi Radio Access Technology(RAT) System) 내에서 소스 기기와 협력 기기 간에 협력 체계가 구축된다. 이후, 소스 기기(Source Device)는 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)와 함께 데이터를 전송하거나 데이터 전송에 참여하지 않고 현재 통신 품질이 우수한 협력 기기(Cooperative device)를 통해 데이터를 전송하는 등 기지국과 협력 체계를 통한 데이터 통신을 수행할 수 있다.
또한, 도 19는 본 발명에 따른 기지국 장치(1910) 및 다중 무선 접속 시스템을 지원하는 통신 장치(1920)에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 상기에서는 단말, 통신 기기 및 통신 장치에 대한 용어를 혼용하여 사용하였으나 이하에서는 혼동을 막기 위해 단말 장치로 호칭하여 설명한다.
도 19를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1910)는, 수신모듈(1911), 전송모듈(1912), 프로세서(1913), 메모리(1914) 및 복수개의 안테나(1915)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1915)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1911)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1912)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1913)는 기지국 장치(1910) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
기지국 장치(1910)의 프로세서(1913)는, 다중 무선 접속 시스템 내에서 복수의 단말 장치들이 서로 협력 관계를 구축하고 기지국과 데이터를 통신하기 위해, 전술한 일반적인 네트워크 진입 단계(제 1 단계), 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계(제 2 단계), 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계(제 3 단계) 및 선택한 협력 기기와 연결하는 단계(제 4 단계)를 수행하도록 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
기지국 장치(1910)의 프로세서(1913)는 그 외에도 기지국 장치(1910)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1914)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
도 19를 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(1920)는, 수신모듈(1921), 전송모듈(1922), 프로세서(1923), 메모리(1924) 및 복수개의 안테나(1925)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1925)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1921)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 수신모듈(1922)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1923)는 단말 장치(1920) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
단말 장치(1920)의 프로세서(1923)는, 다중 무선 접속 시스템 내에서 다른 단말과 협력 관계를 구축하고, 기지국과 데이터를 통신하기 위해, 전술한 일반적인 네트워크 진입 단계(제 1 단계), 복수의 기기들이 협력하기 위한 협상 단계(제 2 단계), 소스 기기의 이웃 기기를 탐색하고, 탐색된 이웃 기기 중 협력 기기를 선택하는 단계(제 3 단계) 및 선택한 협력 기기와 연결하는 단계(제 4 단계)를 수행하도록 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 19에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1910)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1920)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 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.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명은 다중 무선 접속 시스템 및 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 셀룰라 시스템을 위하여 사용되는 무선 이동 통신 장치에도 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단말이 제 2 데이터를 상기 제 2 무선 접속 방식을 통해 상기 기지국으로 다이렉트(direct) 전송하는 단계를 더 포함하는, 통신 수행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 무선 접속 방식은 WiFi(Wireless Fidelity) 접속 방식이고, 상기 제 2 무선 접속 방식은 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 접속 방식인 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 능력(capability) 협상 요청 메시지는, 연결 RAT 타입 정보, 시스템 타입 정보, 시스템 버전 정보, 위치 정보 및 상기 단말의 협력 단말 역할의 수행 가능 여부에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보의 요청을 포함하는, 통신 수행 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 능력 협상 응답 메시지를 수신한 이후, 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전송한 제 1 활성화 요청 메시지에 대응하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 능력 협상 응답 메시지를 수신한 이후, 상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전송한 제 1 활성화 응답 메시지에 대응하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  7. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 단말로 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 전송하는 단계;
    상기 단말로 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 상기 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단말로부터 제 2 데이터를 상기 제 2 무선 접속 방식을 통해 다이렉트(direct) 수신하는 단계를 더 포함하는, 통신 수행 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 무선 접속 방식은 WiFi(Wireless Fidelity) 접속 방식이고, 상기 제 2 무선 접속 방식은 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 접속 방식인 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 능력(capability) 협상 요청 메시지는, 연결 RAT 타입 정보, 시스템 타입 정보, 시스템 버전 정보, 위치 정보 및 상기 단말의 협력 단말 역할의 수행 가능 여부에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보의 요청을 포함하는, 통신 수행 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 능력 협상 응답 메시지를 전송한 이후, 상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 능력 협상 응답 메시지를 전송한 이후, 상기 단말로 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 제 1 활성화 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 활성화 명령 메시지를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  13. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 위치에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  14. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    단말의 위치에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 단말로 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 상기 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  15. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator) 및 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여, 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  16. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 수신한 단말의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로부터 클라이언트 협력을 위한 제 2 활성화 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 제 2 활성화 응답 메시지를 이용하여 상기 단말로 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 상기 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 데이터는 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되는 것을 특징으로 하는, 통신 수행 방법.
  17. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말에 있어서,
    클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 송신 모듈;
    상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지 및 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하고, 상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 단말.
  18. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 기지국에 있어서,
    클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 단말로부터 수신하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 통해 단말과 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 제 1 데이터를 수신하는 수신 모듈;
    상기 단말로 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지 및 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 활성화 명령 메시지를 전송하는 송신 모듈; 및
    상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 기지국.
  19. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말에 있어서,
    상기 단말의 위치에 대한 정보 및 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator)를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 송신 모듈;
    상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하고, 상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 단말.
  20. 다중 무선 접속 기술(Multi-RAT(Radio Access Technology))을 지원하는 단말이 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 위치에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력(Client cooperation: CC)을 위한 능력 협상 요청 메시지를 기지국으로 전송하고, 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말로 클라이언트 협력을 위한 연결(connection) 메시지를 전송하는 송신 모듈;
    상기 기지국으로부터 클라이언트 협력을 위한 활성화 요청 지시자(Indicator) 및 상기 적어도 하나의 후보 협력 단말에 대한 정보를 포함하는 클라이언트 협력을 위한 능력 협상 응답 메시지를 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 후보 협력 단말 중 상기 연결 메시지를 통해 연결된 적어도 하나의 협력 단말을 이용하여 상기 기지국으로 제 1 데이터를 전송하고, 상기 제 1 데이터가 상기 단말과 상기 적어도 하나의 협력 단말 간에는 제 1 무선 접속 방식을 통해 통신되고, 상기 적어도 하나의 협력 단말과 상기 기지국 간에는 제 2 무선 접속 방식을 통해 통신되도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 단말.
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