WO2013008966A1 - 단말 협력 전송을 지원하는 무선 접속 시스템에서 협력 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

단말 협력 전송을 지원하는 무선 접속 시스템에서 협력 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013008966A1
WO2013008966A1 PCT/KR2011/005131 KR2011005131W WO2013008966A1 WO 2013008966 A1 WO2013008966 A1 WO 2013008966A1 KR 2011005131 W KR2011005131 W KR 2011005131W WO 2013008966 A1 WO2013008966 A1 WO 2013008966A1
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terminal
cooperative
resource allocation
base station
uplink resource
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임동국
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Definitions

  • the present specification relates to a radio access system supporting terminal cooperative transmission, and more particularly, to a resource allocation method and apparatus for uplink data transmission of a cooperative terminal.
  • CC refers to the transmission and reception of signals to each other through direct communication between the terminals, unlike the relay or femto cell described above, and to transmit the transmitted and received signals to the terminal or the base station cooperatively.
  • the cooperative terminal transmitting the UL data of the source terminal to the base station also transmits its own UL data to the base station. May occur.
  • the cooperative terminal should receive a resource allocation for transmitting the UL signal by performing a resource request for signal transmission to the base station in order to transmit its signal during the terminal cooperative process.
  • FIG. 1 illustrates an uplink resource allocation procedure of a terminal using a contention-based request scheme.
  • the UE transmits a randomly selected CDMA code to a slot randomly selected from a region allocated for a bandwidth request in uplink (S110).
  • the base station If the base station recognizes the CDMA code sent by the terminal, the base station allocates a resource for transmitting the bandwidth request message by the terminal using the CDMA allocation information element (CDMA_Allocation_IE) (S120).
  • CDMA_Allocation_IE CDMA allocation information element
  • the terminal receiving the information on the uplink resource for the transmission of the bandwidth request message transmits the bandwidth request message to the corresponding resource region.
  • the terminal may use a bandwidth request header (BR header), and the header includes information on the size of the request bandwidth (S130).
  • the base station allocates uplink resources to the terminal (S140). Thereafter, the terminal transmits data to the allocated uplink resource (S150).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a three-step random access based bandwidth request procedure.
  • the terminal may use a random access method of 3 steps or 5 steps.
  • the 5-step random access method may be used independently of the 3-step random access method, and may be used as a fall-back mode in the 3-step method.
  • AMS Advanced Mobile Station transmits a bandwidth request preamble sequence and a quick access message to a base station at a randomly selected opportunity (S210).
  • the bandwidth request preamble sequence may be represented by a bandwidth request code (BR code).
  • the fast access message may include a station ID, which is uplink bandwidth request information, and a BR index indicating a bandwidth request size and QoS.
  • the base station may transmit a BR ACK A-MAP information element indicating the reception status for the BR preamble sequence and the fast access message transmitted by each terminal to the terminals in the form of broadcast / multicast (S220).
  • the base station which has normally received the BR preamble sequence and the fast access message, allocates uplink resources to each user equipment, and assigns uplink resource allocation information to the UL basic assignment A-MAP IE. It transmits to each terminal through (S230).
  • the terminal may transmit uplink data to the base station through the allocated uplink transmission region.
  • the terminal may transmit additional uplink bandwidth request information to the base station together (S240).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a 5-step random access-based bandwidth request procedure as a 3-step failure response method.
  • the terminal transmits the BR preamble sequence (or BR code), the uplink bandwidth request information (Station ID), the BR index indicating the request size and the QoS to the base station using the fast access message (S310).
  • the base station may transmit the BR preamble sequence transmitted by each terminal and the reception state for the fast access message to the terminals through the BR ACK A-MAP information element.
  • the BR preamble sequence is decoded normally, but it is assumed that the fast access message has an error. Accordingly, the BR ACK A-MAP information element indicates that the BR preamble sequence has a normal reception error in the fast access message (S320).
  • the base station which normally receives only the BR preamble sequence transmitted by the terminal, allocates an uplink resource for the terminal to transmit a bandwidth request (BW-REQ) message through the CDMA Allocation A-MAP IE. Assign to (S330).
  • the CDMA A-MAP information element may be transmitted to the terminal in the form of a grant for independent BR.
  • the terminal transmits a BW-REQ message (for example, an independent BR header form) to the base station through the allocated area (S340).
  • a BW-REQ message for example, an independent BR header form
  • the base station receiving the BW-REQ message transmitted by the terminal allocates uplink resources to the terminal using UL basic assignment A-MAP IE or grant message for uplink data transmission. (S350).
  • the terminal transmits UL data to the base station through the allocated uplink resource region.
  • the terminal may transmit additional uplink bandwidth request information to the base station together (S360).
  • FIG. 3 shows the 5-step random access method as the fault correcting method of the 3-step random access method of FIG.
  • the general 5-step method differs from FIG. 3 only in that the terminal does not send the fast access message in step S310, and the remaining steps may be performed using the steps described in FIG.
  • the cooperative terminal when the source terminal and the cooperative terminal transmit signals or data to the base station through cooperative transmission of the terminal, the cooperative terminal provides an UL resource request and allocation process for transmitting its UL data to the base station. .
  • the present specification provides a method for allocating a resource for uplink (UL) data transmission of a cooperating terminal in a client cooperating transmission (CC) process, the method comprising: performing, by a cooperating terminal, a terminal cooperating transmission with a source terminal; Transmitting, by the cooperative terminal, an uplink resource allocation request message for uplink data transmission corresponding to the cooperative terminal to a base station; Receiving, by the cooperative terminal, first uplink resource allocation information from the base station in response to the uplink resource allocation request message; And transmitting, by the cooperative terminal, uplink data corresponding to the cooperative terminal to the base station through the first uplink resource allocation information, wherein the uplink resource allocation request message corresponds to an uplink corresponding to the source terminal. And control information for distinguishing the link data from the uplink resource allocation request message.
  • the step of the cooperative terminal and the terminal cooperative transmission with the source terminal the cooperative terminal receiving the second uplink resource allocation information for uplink data transmission of the source terminal from the base station; Receiving, by the cooperative terminal, uplink data of the source terminal from the source terminal; And transmitting, by the cooperative terminal, the uplink data of the source terminal to the base station through the second uplink resource allocation information.
  • the uplink resource allocation request message may be transmitted through the second uplink resource allocation information.
  • the present disclosure may further include receiving, by the cooperative terminal, feedback channel information used for cooperative transmission of the terminal from the base station, and transmitting the uplink resource allocation request message through the received feedback channel.
  • the uplink resource allocation request message may be transmitted.
  • the first uplink resource allocation information may be transmitted to the cooperative terminal through the second uplink resource allocation information.
  • control information is a MAC signaling header type, characterized in that the MAC signaling header type is composed of a sequence of 5 bits.
  • the MAC signaling header may include a terminal identifier (STID) of the cooperative terminal or an FID for uplink data corresponding to the cooperative terminal.
  • the uplink resource allocation request message may be a terminal cooperative transmission. It is characterized in that each consisting of a MAC PDU having a FID corresponding to the MAC PDU having a FID corresponding to the uplink data of the cooperative terminal.
  • the feedback channel may be a dedicated feedback channel assigned to each of the source terminal and the cooperative terminal, or a common feedback channel commonly assigned to the source terminal and the cooperative terminal. do.
  • the source terminal uses the common feedback channel through a short time interval feedback period
  • the cooperative terminal uses the common feedback channel through a long time interval feedback period. Characterized in that.
  • the uplink resource allocation request message may be transmitted through a dedicated feedback channel allocated to the source terminal.
  • the uplink resource allocation request message transmitted through the feedback channel is characterized in that the size of 6 bits.
  • the present specification provides a method for transmitting uplink (UL) data of the second terminal in the process of cooperative transmission (Client Cooperation (CC)) between the first terminal requesting the terminal cooperation transmission and the second terminal accepting the terminal cooperation (CC).
  • a terminal comprising: a wireless communication unit for transmitting and receiving wireless signals from the outside; And a control unit connected to the wireless communication unit, wherein the control unit controls to perform terminal cooperative transmission with the first terminal and requests uplink resource allocation for UL data transmission different from UL data of the first terminal.
  • the wireless communication unit is controlled to transmit a message to a base station, the wireless communication unit is controlled to receive uplink resource allocation information in response to the uplink resource allocation request message from the base station, and the received uplink resource allocation information is received.
  • the wireless communication unit is controlled to transmit UL data distinguished from the UL data of the first terminal to the base station through the uplink resource allocation request message, wherein the uplink data allocation request and the uplink resource allocation request of the first terminal are controlled. And control information for distinguishing a message. do.
  • the present specification newly defines a resource request and resource allocation method for transmitting UL data of a cooperative terminal, thereby providing an effect of allowing a cooperative terminal to transmit its UL data to or from the base station during cooperative transmission of the terminal.
  • FIG. 1 illustrates an uplink resource allocation procedure of a terminal using a contention-based request scheme.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a three-step random access based bandwidth request procedure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a 5-step random access-based bandwidth request procedure as a 3-step failure response method.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a wireless communication system to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • FIG. 5 illustrates an example of a system for performing cooperative communication between terminals in a wireless communication environment in which two or more heterogeneous networks (multi-RATs) to which an embodiment of the present specification is applied exist.
  • multi-RATs heterogeneous networks
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for a cooperative terminal to transmit its own uplink data to a base station according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is an uplink resource request (RR) for transmitting a cooperative terminal's own uplink data using an uplink resource allocated by a cooperative terminal according to another embodiment of the present disclosure.
  • RR uplink resource request
  • FIG. 10 illustrates an example of a structure of a MAC PDU included in an uplink resource allocation request message transmitted by a cooperative terminal according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a UL resource allocation request process for UL data transmission of a cooperative terminal by a cooperative terminal according to another embodiment of the present disclosure using a feedback channel for cooperative transmission of a terminal.
  • FIG. 12 illustrates an internal block diagram of a terminal and a base station in a wireless access system to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • 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).
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • LTE Long Term Evolution
  • E-UMTS Evolved UMTS Terrestrial Radio Access
  • E-UTRA Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access
  • OFDMA OFDMA in downlink
  • SC Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access
  • LTE-A Advanced is the evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a wireless communication system to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.
  • the wireless communication system includes a mobile station (MS) 10 and a base station 20 (BS).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a user equipment (UE), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, an advanced mobile station (AMS), and the like. have.
  • UE user equipment
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • the terminal 10 is a terminal cooperation request terminal requesting terminal cooperation, a terminal cooperation acceptance terminal accepting terminal cooperation, and a terminal. Includes concepts such as a cooperative participation terminal to participate in a cooperative.
  • Client cooperation refers to transmitting and receiving signals or data to each other through direct (link) communication between terminals, and cooperatively transmitting the transmitted signals or data to a base station or a terminal.
  • the terminals may be non-cooperative terminals, cooperative-capable terminals, cooperative participation terminals, cooperative transmission terminals, or cooperative request terminals according to operations and roles. ), And the like.
  • the non-cooperating terminal may be referred to as a single transmission terminal.
  • the cooperative terminal may also be referred to as a cooperative terminal candidate.
  • the cooperative participating terminal refers to a terminal participating in the cooperative transmission but not transmitting data to the base station.
  • a terminal requesting terminal cooperative transmission may be expressed as a first terminal
  • a terminal that accepts the terminal cooperative request that is, a terminal transmitting UL data of the first terminal to a base station
  • a second terminal may be represented as a second terminal.
  • the first terminal may be referred to as a cooperative request terminal, a source mobile station (S-MS), a cooperative subject terminal, etc.
  • the second terminal may be a cooperative acceptance terminal or a cooperative mobile station.
  • C-MS C-MS
  • T-MS target terminal
  • the second terminal is a term that includes both the cooperative transmission terminal or the cooperative participation terminal.
  • the first terminal refers to a terminal that is a subject of data transmission and reception with the base station and / or repeater
  • the second terminal refers to a terminal that helps data transmission and reception between the source terminal and the base station and / or repeater.
  • direct transmission between two terminals performing cooperative transmission may use single RAT or multi-RAT.
  • a terminal performing terminal cooperative transmission supports Multi-RAT
  • a RAT different from a radio access transmission (RAT) used for signal transmission with a base station may be used to transmit and receive signals between two terminals. A detailed description thereof will be described with reference to FIG. 5 to be described later.
  • the base station transmits information related to the terminal cooperative transmission operation to two terminals (source terminal and cooperative terminal) performing cooperative transmission through a DL signal (for example, CC_Transmission_info).
  • a DL signal for example, CC_Transmission_info.
  • the CC_Transmission_info includes the following information (1) to (6).
  • CC paring or grouping ID terminal paring or grouping information for performing cooperative transmission of a terminal, or including a terminal ID (STID or C-RNTI) for performing CC operation when the grouping or paring ID is not used.
  • the resource allocation information for the CC is UL resource info allocated by the base station for the CC operation, the number of RB or subband (Number of RB or subband), the index of the RB or subband (index of RB or SB), symbol Or a start point of a carrier and the like.
  • it includes an indicator for starting a Wi-Fi operation and channel index information.
  • the base station 20 generally refers to a fixed station for communicating with the terminal 10 and may be referred to in other terms such as a NodeB, a base transceiver system (BTS), and an access point. .
  • BTS base transceiver system
  • One or more cells may exist in one base station 20.
  • the wireless communication system may be an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) based system.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • OFDM uses multiple orthogonal subcarriers. OFDM uses orthogonality between inverse fast fourier transforms (IFFTs) and fast fourier transforms (FFTs).
  • IFFTs inverse fast fourier transforms
  • FFTs fast fourier transforms
  • the transmitter data is sent by performing an IFFT.
  • the receiver performs FFT on the received signal to recover the original data.
  • the transmitter uses an IFFT to combine multiple subcarriers, and the receiver uses a corresponding FFT to separate multiple subcarriers.
  • FIG. 5 illustrates an example of a system for performing cooperative communication between terminals in a wireless communication environment in which two or more heterogeneous networks (multi-RATs) to which an embodiment of the present specification is applied exist.
  • multi-RATs heterogeneous networks
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • heterogeneous networks there may be two or more different heterogeneous networks.
  • various heterogeneous networks such as a WiMAX network and a Wi-Fi network using a Wi-Fi network.
  • a heterogeneous network refers to a network using a communication method different from that of a specific network based on a specific network
  • a heterogeneous terminal refers to a terminal belonging to a heterogeneous network using a communication method different from the specific network.
  • the WiFi network corresponds to a heterogeneous network because it uses a different communication method from that of the WiMAX network, and a terminal belonging to a WiFi network corresponds to a heterogeneous terminal.
  • the WiMAX network may be a heterogeneous network, and a terminal belonging to the WiMAX network may be a heterogeneous terminal.
  • multi-mode terminal used in the present invention refers to a terminal supporting the use of two or more heterogeneous networks (or a plurality of RATs).
  • WiFi refers to a local area network (LAN) that enables high-speed Internet access within a certain distance of a wireless access device (AP). It uses radio waves or infrared transmission, and is often called a wireless LAN.
  • a multimode terminal exists to support heterogeneous terminals in addition to a radio access technology (RAT), which is being serviced to efficiently transmit and receive signals or improve throughput.
  • RAT is a type of technology used for radio access.
  • RAT includes GSM / EDGE Radio Access Network (GERAN), UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), WiMAX, LTE (-A), WiFi .
  • GERAN, UTRAN, E-UTRAN, WiMAX and / or WiFi are mixed in the same region.
  • a multi-mode terminal supporting a plurality of RATs to use two or more heterogeneous networks may transmit and receive signals using other RATs that are not limited to a specific RAT and may receive the best service in the current terminal situation.
  • the number of heterogeneous networks (multiple RATs) to which a multimode terminal connects to transmit and receive signals may be two or more. Accordingly, the multi-mode terminal may transmit and receive signals from the base station using a different RAT from the serving base station or from base stations using a heterogeneous network (heterogeneous RAT) or through cooperation.
  • a terminal in the wireless communication system 100 may transmit and receive a signal using two or more heterogeneous networks (or a plurality of RATs).
  • the UE transmits and receives signals using a first network (eg, WiMAX network) and a second network (eg, WiFi network).
  • the first terminal 10a and the second terminal 10b in the wireless communication system are multimode terminals capable of using two or more heterogeneous networks, that is, supporting multi-RAT.
  • the first terminal 10a and the second terminal 10b support multi-mode to transmit and receive signals through a WiMAX network and a WiFi network corresponding to heterogeneous networks.
  • the base station 20a of the first network may exist in the wireless communication system 100.
  • the first terminal 10a and the second terminal 10b supporting the multi-RAT in the wireless communication system may transmit and receive signals to and from the base station 20a through the first network WiMAX.
  • an access point 20b corresponding to a base station of the second network may exist in the wireless communication system.
  • the first terminal 10a and the second terminal 10b supporting the multi-RAT in the wireless communication system may transmit and receive signals to and from each other through the second network (WiFi).
  • the first terminal 10a and the second terminal 10b communicate with each other via the access point 20b according to the configuration of the infrastructure mode.
  • the communication may be performed directly with each other according to the configuration of the ad-hoc mode.
  • the first terminal 10a and the second terminal 10b can transmit and receive signals to and from each other through the second network (WiFi) even without specific reference to the access point 20b.
  • the inter-terminal cooperative communication (CC) performed between the first terminal 10a and the second terminal 10b is different from the first network (WiMAX network) corresponding to a cellular network. Assume that it is for the second network (WiFi network) corresponding to the (direct link). As such, the present disclosure discloses a WiFi network as an example of a direct link between terminals, but is not limited thereto.
  • first terminal 10a and the second terminal 10b are grouped or paired in order to transmit and receive a signal through a cooperative communication between terminals.
  • Grouping or pairing between the first terminal 10a or the second terminal 10b is a method for requesting the base station 20a by determining a counterpart terminal to perform cooperative communication with one of the terminals or the base station ( 20a) may be performed by a method of indicating information of terminals to perform cooperative communication.
  • FIG. 6 illustrates a concept of a cooperative cluster of terminals to which an embodiment of the present specification may be applied.
  • the cooperative capable terminals may be grouped into a virtual group called a cooperative cluster (10 ′).
  • the cooperative cluster 10 ′ may also be referred to as terms such as a client cooperation connection, a terminal pairing, and the like.
  • the cooperative cluster 10 ′ may include all terminals capable of cooperative transmission, or as shown in FIG. 6 (b), in the local information (Geometry). It may also include terminals that can cooperate based on.
  • the cooperative cluster 10 ' may be generated by the base station when the terminal enters a base station (so-called Network Entry), or may be generated by making a cooperative relationship directly between the terminal and the terminal.
  • the base station If the base station generates the cooperative cluster 10 ', information about the cooperative cluster may be periodically broadcast by the base station. Alternatively, the terminal may be unicast for each terminal at the request of the terminal.
  • the information on the cooperative cluster may be unicasted or multicasted by the terminals or any terminal.
  • the cooperative cluster generates only cooperative clusters for terminals belonging to a cell of one base station.
  • the first terminal 10a and the second terminal 10b are in a relationship of performing cooperative communication (CC) between terminals, and the first terminal 10a is connected to a base station ( 20 is a cooperative terminal that operates as a source terminal (S-MS) to transmit data to, and the second terminal 10b assists data transmission and reception of the first terminal 10a through cooperative communication (CC) between terminals. It works with (C-MS).
  • S-MS source terminal
  • C-MS cooperative communication
  • the cooperative communication (CC) of the terminal supporting the multi-RAT may be applied when the propagation loss in the RAT between the source terminal and the base station is large or when the channel state is not good. Irrespective of the device state of the source terminal (eg, low battery remaining), it may be applied when necessary or when the user of the other source terminal requests high speed / emergency transmission.
  • a terminal supporting multi-RAT may operate according to a relaying mode or a cooperative transmission mode in order to transmit and receive data through cooperative communication (CC) between terminals.
  • CC cooperative communication
  • a terminal supporting multi-RAT performs client cooperation (CC) between terminals according to a relaying mode.
  • a source terminal (S-MS) to transmit data to a base station transmits data to a cooperative terminal (C-MS), and the cooperative terminal (C-MS) is the source terminal (S). Transmit data received from the MS to the base station.
  • the source terminal 10a supporting the multi-RAT transmits data to the cooperative terminal 10b through a RAT corresponding to a direct link, that is, a second network.
  • the cooperative terminal 10b transmits the received data to the base station 20 through a first network that is different from the RAT corresponding to the direct link.
  • the cooperative terminal 10b must be allocated an uplink resource (UL resource) in order to transmit the data.
  • the uplink resource may be allocated from the base station 20 at the request of the source terminal 10a or the cooperative terminal 10b.
  • a terminal supporting multi-RAT performs client cooperation (CC) between terminals according to a cooperative transmission mode.
  • a source terminal (S-MS) to transmit data to a base station transmits data to a cooperative terminal (C-MS), and the source terminal (S-MS) and the cooperative terminal (C-MS) cooperates to send data to the base station.
  • S-MS source terminal
  • C-MS cooperative terminal
  • the source terminal 10a supporting multi-RAT transmits data to the cooperative terminal 10b through a RAT corresponding to a direct link, that is, a second network.
  • the source terminal 10a and the cooperative terminal 10b perform cooperative transmission through a first network that is different from the RAT corresponding to the direct link and transmit the received data to the base station 20.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for a cooperative terminal to transmit its own uplink data to a base station according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooperative terminal performs client cooperative transmission (Client Cooperation (CC)) with the source terminal (S810).
  • Client Cooperation Client Cooperation
  • the cooperative transmission process between the cooperative terminal and the source terminal may be performed by the following procedure.
  • the cooperative terminal receives second uplink resource allocation information for transmitting uplink data of the source terminal from the base station to perform cooperative transmission with the source terminal.
  • the base station transmits CC UL resource allocation information for the source terminal to transmit the UL data by the cooperative transmission to the cooperative terminal to the source terminal and the cooperative terminal.
  • the source terminal transmits the UL data of the source terminal to the cooperative terminal using the CC UL resource allocation information received from the base station to the cooperative terminal.
  • the cooperative terminal transmits the UL data received from the source terminal to the base station through the second uplink resource allocation information.
  • the source terminal and the cooperative terminal may simultaneously transmit UL data of the source terminal to the base station in the second UL resource allocation region, and only the cooperative terminal transmits the UL data of the source terminal to the base station in the second UL resource allocation region. It may be. That is, the source terminal and the cooperative terminal may transmit data to the base station using different UL resources.
  • the source terminal and the cooperative terminal may perform the cooperative transmission of the terminal.
  • the cooperative terminal allocates an uplink (UL) resource for transmitting the UL data of the cooperative terminal to the base station.
  • the request message is transmitted (S830).
  • the UL resource allocation request message may include control information for distinguishing UL data of the source terminal from the UL resource allocation request message of the cooperative terminal.
  • the cooperative terminal may transmit the UL resource allocation request message to the base station using a UL resource allocation region received from the base station for the CC, a feedback channel for the CC, and the like.
  • the UL resource allocation request process of the cooperative terminal will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 10.
  • the cooperative terminal receives first uplink resource allocation information for transmitting UL data of the cooperative terminal in response to the UL resource allocation request message (S840).
  • the cooperative terminal transmits its own UL data to the base station through the first uplink resource allocation information (S850).
  • FIG. 9 is an uplink resource request (RR) for transmitting a cooperative terminal's own uplink data using an uplink resource allocated by a cooperative terminal according to another embodiment of the present disclosure.
  • RR uplink resource request
  • the UL resource request may be represented as a bandwidth request (BR) in an 802.16m system and a scheduling request (SR) in an LTE (-A) system.
  • BR bandwidth request
  • SR scheduling request
  • LTE LTE
  • the cooperative terminal receives the second UL resource allocation information from the base station in order to transmit UL data (or signal) of the source terminal through client cooperation (CC) transmission (S811). .
  • the second UL resource allocation information refers to an uplink resource allocated to the cooperative terminal from the base station for the CC.
  • the second UL resource allocation information may be transmitted from the base station to the source terminal and the cooperative terminal performing the cooperative transmission of the terminal through a multicast scheme or a unicast scheme.
  • the cooperative terminal performs cooperative transmission with a source terminal through the second UL resource allocation information (S812, S813).
  • the cooperative terminal performs a UL resource request for transmitting the UL data of the cooperative terminal itself, in addition to transmitting the UL data (or signal) of the source terminal to the base station through the second UL resource allocation information, that is, the UL resource An allocation request message can be sent. That is, the cooperative terminal may transmit a UL resource allocation request message for transmitting its own signal or UL data to the base station by using the CC UL resource.
  • the cooperative terminal transmits the UL data of the source terminal and the UL resource allocation request message to the base station together through the second resource allocation information ( S930).
  • the cooperative terminal receives first UL resource allocation information in response to the UL resource allocation request message from the base station (S940), and then transmits its own UL data to the base station through the first UL resource allocation information. (S950).
  • the base station may include resource region information for a resource unit (RU) or a resource block (RB) for transmitting a UL resource request message of the cooperative terminal in the second UL resource allocation region and transmit the same to the cooperative terminal.
  • the resource region information may be information related to a resource size, a number of symbols or RBs, an index of an RB, or a start point of a resource region of a UL resource request message for UL data transmission.
  • the base station and the cooperative terminal transmit the UL data of the UL resource allocation request message transmitted by the cooperative terminal.
  • Information on the allocated resource for the resource request of the cooperative terminal is also transmitted to the source terminal. Using the information, the source terminal may not transmit a signal to the same resource to which the UL resource allocation request message is transmitted in order to prevent duplication with data transmitted through the cooperative communication or to not interfere with the request of the cooperative terminal. .
  • the cooperative terminal may transmit a signal or UL data of the source terminal together with the UL resource allocation request message
  • the cooperative terminal may be configured to identify the UL resource allocation request message and the UL data of the source terminal.
  • the allocation request message may be transmitted including control information for distinguishing it.
  • the control information may be a header type included in the MAC signaling header transmitted from the cooperative terminal to the base station.
  • the header type may be configured as a 5 bit sequence in consideration of compatibility with the MAC signaling header type of the existing 802.16m system.
  • the 5-bit sequence may be a bit sequence reserved for a header type in 802.16m. That is, a new header type is defined to mean a bandwidth request (BR) for UL data of the cooperative terminal.
  • BR bandwidth request
  • control information may be an indicator indicating whether the BR of the UL data of the cooperative terminal or the BR of the UL data of the source terminal.
  • the cooperative terminal may receive a cooperative terminal grouping ID or a pairing ID from the base station to perform the cooperative transmission of the terminal, and use it for a UL resource request for the cooperative transmission of the terminal.
  • the cooperative terminal may perform a BR for CC by requesting a base station a CC UL resource allocation including the grouping ID or the pairing ID.
  • the cooperative terminal may include the STID of the cooperative terminal in the MAC signaling header transmitted by the cooperative terminal to distinguish the UL resource allocation request for the cooperative transmission of the terminal and the UL resource allocation request for the UL data transmission of the cooperative terminal.
  • the header may be defined as the BR of the cooperative terminal including the STID.
  • the MAC signaling header may mean the UL resource allocation request message.
  • one of 5 bit sequences from '01000' to '11111' may be allocated as a header type for UL data transmission of the cooperative terminal in the MAC signaling header type of the 802.16m system.
  • the MAC signaling header including the STID of the cooperative terminal may include information such as BR FID, BR Size, header length, header type, header FID, CC indicator, CC data indicator, and the like.
  • the STID of the cooperative terminal refers to a station identifier (STID) of the cooperative terminal, not a pairing or grouping ID assigned by the base station to the source terminal and the cooperative terminal for cooperative transmission of the terminal.
  • TID station identifier
  • the cooperative terminal When the cooperative terminal transmits UL data of the source terminal to the base station during the cooperative transmission of the terminal, that is, to transmit a signal or UL data of the cooperative terminal to the base station, the cooperative terminal sends a UL resource allocation request message including the STID of the cooperative terminal. Transmit to base station.
  • the BR FID included in the UL resource allocation request message may be a FID predefined by the base station (or predefined) for the BR of the cooperative terminal during UE cooperative transmission.
  • the base station may set the predefined FID in consideration of the grouping ID or pairing ID allocated to the source terminal and the cooperative terminal for the cooperative transmission of the terminal.
  • the cooperative terminal uses the FID predefined by the base station when requesting BR for transmitting its UL data to the base station. That is, the cooperative terminal may perform a resource allocation request for UL data to the base station by using the FID corresponding to the terminal cooperative transmission and the FIDs (two different FIDs) for transmitting its own UL data.
  • MAC signaling for transmitting the UL resource allocation request message for the UL data of the cooperative terminal by the cooperative terminal during the cooperative transmission of the terminal is a UL resource allocation request message for transmitting the UL data of the cooperative terminal and the cooperative terminal itself.
  • the PDU may be a structure having two PDUs. The two PDUs may be arranged in succession or may be arranged apart.
  • FIG. 10 illustrates an example of a structure of a MAC PDU included in an uplink resource allocation request message transmitted by a cooperative terminal according to an embodiment of the present specification.
  • the cooperative terminal in order to perform UL data transmission of a source terminal and UL transmission of a signal or data of a cooperative terminal for cooperative transmission of a terminal, the cooperative terminal pairs two MAC PDUs with each other. To send.
  • the FID used for transmission of each MAC PDU is different. That is, the cooperative terminal transmits a UL resource allocation request message for transmitting UL data of the source terminal and UL data of the cooperative terminal by using two different FIDs to the base station.
  • the information shown in FIG. 10 is only one embodiment, and the MAC signaling PDUs transmitted by the cooperative terminal to the base station may be three or more.
  • the three MAC PDUs are grouped and transmitted to the base station. Can be.
  • each PDU includes a different FID.
  • the cooperative terminal may transmit the UL data of the source terminal and the UL resource allocation request message together by using only the same FID and different STIDs, and may also transmit the same STIDs as described above. .
  • the FID is different and the STID is the same.
  • the cooperative terminal may unify the STID with a paring ID or a group ID received from the base station for cooperative transmission of the terminal.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a UL resource allocation request process for UL data transmission of a cooperative terminal by a cooperative terminal according to another embodiment of the present disclosure using a feedback channel for cooperative transmission of a terminal.
  • the cooperative terminal receives a terminal cooperative transmission feedback channel from the base station (S1110).
  • the feedback channel may be transmitted through public or dedicated A-MAP or feedback allocation A-MAP IE in the case of 802.16m system and PBCH or PDCCH in case of LTE (-A) system.
  • the public A-MAP may be masked and transmitted using a grouping ID or a pairing ID.
  • the dedicated A-MAP may be masked and transmitted by the STID of each terminal.
  • the base station may transmit information on the feedback channel for the terminal cooperative transmission to the source terminal and the cooperative terminal through a DL signal transmitted in the terminal cooperative transmission process.
  • the feedback channel may be used for CC DL / UL transmission.
  • the feedback channel is used by the cooperative terminal to request UL resource allocation for UL data transmission of the cooperative terminal during cooperative transmission of the terminal.
  • the CC feedback channel information may be transmitted to the cooperative terminal through the cc_grouping_Ind signal when the cooperative terminal receives a signal or data for performing cooperative transmission from the base station or when the cooperative terminal is grouped for CC operation from the base station.
  • the CC feedback channel may be allocated to both the source terminal and the cooperative terminal in common or to each terminal for performing the CC operation.
  • the source terminal and the cooperative terminal transmit the same signal in the same area to increase transmission efficiency or feedback period in the feedback channel of both terminals.
  • TDM or FDM can be set differently, the CC feedback channel can be used without conflict with each other.
  • the source terminal uses a short-term feedback period, and the cooperative terminal is a long term.
  • a signal may be transmitted to the base station using a feedback period.
  • the base station may include the feedback period indication in a terminal cooperative transmission confirmation message (CC_comfirm message) or a terminal cooperative transmission response message (CC_Rsp message) to transmit to the source terminal and the cooperative terminal.
  • CC_comfirm message a terminal cooperative transmission confirmation message
  • CC_Rsp message a terminal cooperative transmission response message
  • the source terminal and the cooperative terminal that have received the CC_comfirm message or CC_Rsp message can determine the feedback channel period.
  • the cooperative terminal transmits UL data of the source terminal to the base station in the CC process or after transmitting (S1120) a UL resource request for transmitting the UL data or signal of the cooperative terminal itself using the assigned CC feedback channel.
  • the UL resource allocation request message may be transmitted.
  • the cooperative terminal transmits a UL resource allocation request message to the base station through the CC feedback channel, and receives the UL resource received in response to the UL resource allocation request message.
  • the UL data of the cooperative terminal is transmitted to the base station by using the allocation information (S1130 to S1160).
  • the UL resource allocation request message of the cooperative terminal transmitted through the CC feedback channel may be configured with 6 bits of information bits. .
  • the cooperative terminal may transmit a UL resource allocation request message for transmitting UL data or a signal of the cooperative terminal itself by using a feedback channel allocated to the source terminal for performing the cooperative transmission of the terminal.
  • the source terminal transmits the terminal cooperation request message for the terminal cooperative transmission to the base station, and receives a feedback channel corresponding to the source terminal through the A-MAP or PDCCH from the base station.
  • the feedback channel of the received source terminal is transmitted from the base station to the cooperative terminal in the process of pairing or grouping the source terminal and the cooperative terminal for cooperative transmission of the terminal, or information on the cooperative transmission of the terminal (for example, in a cooperative terminal request message).
  • the response message may be transmitted to the cooperative terminal.
  • the cooperative terminal may transmit a UL resource allocation, that is, a UL resource allocation request message for UL data transmission of the cooperative terminal itself through the feedback channel of the source terminal to the base station.
  • the UL resource allocation request message transmitted through the feedback channel of the source terminal may include control information for distinguishing the UL data of the source terminal and the UL resource allocation request for UL data transmission of the cooperative terminal.
  • the control information may be, for example, a terminal indication field.
  • the UL resource allocation request message may be transmitted.
  • a terminal is allocated a feedback channel from a base station through A-MAP, and the terminal performs feedback by using the assigned feedback channel at regular intervals for a certain duration.
  • the feedback channel may be automatically de-allocated at a start or sleep and / or idle period of a frame.
  • the base station transmits a cooperative terminal by confirming or indicating a feedback channel to the set cooperative terminal. It can be used to transmit a UL resource allocation request message for the UL data transmission of the cooperative terminal itself without allocating a feedback channel previously allocated from the base station. That is, the cooperative terminal performs a UL resource request for UL data transmission of the cooperative terminal itself through the unassigned feedback channel according to the feedback channel transmission period received from the base station.
  • a primary fast feedback channel in order to consider compatibility with the existing 802.16m system, that is, greenfield operation (greenfield) operation channel).
  • the information transmitted through the primary fast feedback channel may include terminal cooperative transmission indication information (CC indication) and user indication information (user indication) in addition to UL resource allocation request information.
  • CC indication terminal cooperative transmission indication information
  • user indication user indication
  • Embodiments and modifications described above may be combined. Accordingly, the embodiments may not be implemented alone, but may be implemented in combination as necessary. Such a combination can be easily implemented by those skilled in the art after reading the present specification, and the combination will not be described in detail below. However, even if not described, it is not to be excluded from the present invention, it should be construed as being included in the scope of the present invention.
  • Embodiments and modifications described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the 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), programmable logic devices (PLDs). 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 method according to the present invention may be stored in a storage medium (eg, internal memory, flash memory, hard disk, etc.) and may be executed by a processor (eg a microprocessor). It can be implemented as codes or instructions within a program. This will be described with reference to FIG. 12.
  • a storage medium eg, internal memory, flash memory, hard disk, etc.
  • a processor eg a microprocessor
  • FIG. 12 illustrates an internal block diagram of a terminal and a base station in a wireless access system to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • the terminal 10 includes a control unit 11, a memory 12, and a radio communication (RF) unit 13.
  • RF radio communication
  • the terminal also includes a display unit, a user interface unit, and the like.
  • the controller 11 implements the proposed function, process and / or method. Layers of the air interface protocol may be implemented by the controller 11.
  • the memory 12 is connected to the control unit 11 and stores a protocol or parameter for performing wireless communication. That is, it stores the terminal driving system, the application, and the general file.
  • the RF unit 13 is connected to the control unit 11 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the display unit displays various information of the terminal, and may use well-known elements such as liquid crystal display (LCD) and organic light emitting diodes (OLED).
  • the user interface may be a combination of a well-known user interface such as a keypad or a touch screen.
  • the base station 20 includes a control unit 21, a memory 22, and a radio frequency unit (RF) unit 23.
  • RF radio frequency unit
  • the control unit 21 implements the proposed function, process and / or method. Layers of the air interface protocol may be implemented by the controller 21.
  • the memory 22 is connected to the control unit 21 to store a protocol or parameter for performing wireless communication.
  • the RF unit 23 is connected to the control unit 21 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the controllers 11 and 21 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • the memories 12 and 22 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage devices.
  • the RF unit 13 and 23 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 12 and 22 and executed by the controllers 11 and 21.
  • the memories 12 and 22 may be inside or outside the controllers 11 and 21, and may be connected to the controllers 11 and 21 by various well-known means.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.

Landscapes

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

Abstract

본 명세서는 단말 간 협력 전송(Client Cooperation:CC) 과정에서 협력 단말의 상향링크(UL) 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법에 있어서, 상기 협력 단말이 소스 단말과 단말 협력 전송을 수행하는 단계; 상기 협력 단말이 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터 전송을 위한 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 상기 협력 단말이 상기 기지국으로부터 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 수신하는 단계; 및 상기 협력 단말이 상기 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 상기 소스 단말에 해당하는 상향링크 데이터와 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 구별하기 위한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

단말 협력 전송을 지원하는 무선 접속 시스템에서 협력 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법 및 장치
본 명세서는 단말 협력 전송을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로 특히, 협력 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀 내에 존재하는 단말 중 단말의 채널 상태가 좋지 않은 단말의 전송 효율 및 throughput을 향상시키기 위해서 802.16m 또는 LTE(-A)에서 relay 또는 femto cell을 통한 신호 전송 및 CO-MIMO (cooperative-MIMO)에 대한 표준화가 진행되었다. 또한 상기에서와 같이 기지국 또는 기지국과 같은 동작을 수행하는 relay나 femto cell을 이용하여 단말을 지원하는 방법 이외에도 단말끼리의 cooperation을 통해 신호를 전송하는 단말 협력 전송(Client Cooperation:CC)에 대한 연구가 현재 802.16m 또는 LTE(-A)에서 진행되고 있다.
여기서, CC는 상기에서 서술한 relay 나 femto cell와는 다르게 단말끼리의 direct communication을 통해서 신호를 서로 송수신하며, 상기 송수신한 신호를 협력적으로 단말 또는 기지국으로 전송해주는 것을 말한다.
소스 단말과 협력 단말이 단말 협력 전송을 통해 UL 영역에서 기지국에 협력적으로 신호를 전송하고 있을 때, 소스 단말의 UL 데이터를 기지국으로 전송하는 협력 단말의 경우에도 자신의 UL 데이터를 기지국으로 전송할 신호가 발생할 수 있다. 이 경우, 협력 단말은 단말 협력 과정 중 자신의 신호를 전송하기 위해서 기지국에 신호 전송을 위한 자원 요청을 수행하여 UL 신호를 전송하기 위한 자원 할당을 기지국으로부터 전송받아야 한다.
하지만, 현재 CC 동작에서 협력 단말이 협력 단말 전송 중 자신의 UL 데이터를 전송하고자 하는 경우, 이에 대한 자원 할당 방법에 대한 구체적인 과정은 정의되고 있지 않다.
먼저, 이하에서 일반적인(802.16m 시스템) 단말의 자원 할당 요청 과정에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
도 1은 경쟁(contention) 기반 요청 방식을 이용한 단말의 상향링크 자원 할당 절차를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 단말은 상향링크에서 대역폭 요청(Bandwidth Request)을 위해 할당된 영역 중에서 랜덤하게 선택한 슬롯에 랜덤하게 선택한 CDMA 코드를 전송한다(S110).
단말이 보낸 CDMA 코드를 기지국이 인식한다면, 기지국은 CDMA 할당 정보요소(CDMA_Allocation_IE)를 이용하여 단말이 대역폭 요청 메시지를 전송할 자원을 할당한다(S120).
대역폭 요청 메시지의 전송을 위한 상향링크 자원에 대한 정보를 받은 단말은 해당 자원 영역에 대역폭 요청 메시지를 전송한다. 이때 단말은 대역폭 요청 헤더(BR header)를 이용할 수 있으며, 헤더에는 요청 대역폭의 크기 등에 관한 정보가 포함된다(S130).
기지국은 단말이 요청한 대역폭이 가용하면, 상향링크 자원을 단말에 할당한다(S140). 이후, 단말은 상기 할당된 상향링크 자원에 데이터를 전송한다(S150).
도 2는 3-스텝 임의 접속 기반의 대역폭 요청 과정의 일례를 나타내는 도면이다.
광대역 무선접속 시스템에서 단말은 3 스텝 또는 5 스텝의 임의접속방식을 이용할 수 있다. 5 스텝 임의접속방식은 3 스텝 임의접속방식과 독립적으로 사용될 수 있으며, 3 스텝 방식의 고장 시 조치방식(Fall-Back Mode)으로 사용될 수 있다.
단말(AMS: Advanced Mobile Station)은 대역폭요청 프리엠블 시퀀스(Bandwidth Request preamble sequence) 및 고속접속메시지(Quick Access Message)를 임의로 선택된 기회에 기지국에 전송한다(S210). 여기서, 대역폭요청 프리엠블 시퀀스(Bandwidth Request preamble sequence)는 대역폭요청 코드(BR code)로 표현될 수도 있다.
이때, 고속접속메시지에는 상향링크 대역폭 요청 정보인 스테이션 식별자(Station ID) 및 대역폭 요청 크기와 QoS를 나타내는 BR 인덱스 등이 포함될 수 있다.
기지국은 각 단말들이 전송한 BR 프리엠블 시퀀스 및 고속접속메시지에 대한 수신 상태를 나타내는 BR ACK A-MAP 정보요소를 단말들에게 브로드캐스트/멀티캐스트 형태로 전송할 수 있다(S220).
또한, BR 프리엠블 시퀀스 및 고속접속메시지를 정상적으로 수신한 기지국은 각 단말에 상향링크 자원을 할당하고, 상향링크 자원할당 정보를 UL 기본 할당 A-MAP 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE)를 통해 각 단말에게 전송한다(S230).
단말은 할당된 상향링크 전송영역을 통해 상향링크 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말은 추가적인 상향링크 대역폭 요청 정보를 함께 기지국으로 전송할 수 있다(S240).
도 3은 3-스텝의 고장 시 조치방식으로서 5-스텝 임의 접속 기반의 대역폭 요청 과정의 일례를 나타내는 도면이다.
단말은 BR 프리엠블 시퀀스(또는, BR 코드)와 상향링크 대역폭 요청 정보(Station ID)와 요청 크기 및 QoS를 나타내는 BR 인덱스 등을 고속접속메시지를 이용하여 기지국으로 전송한다(S310).
기지국은 각 단말들이 전송한 BR 프리엠블 시퀀스 및 고속접속메시지에 대한수신 상태를 BR ACK A-MAP 정보요소를 통해 단말들에게 전송할 수 있다. 다만, BR 프리엠블 시퀀스는 정상적으로 디코딩되었으나 고속접속메시지는 오류가 발생한 경우를 가정한다. 따라서, BR ACK A-MAP 정보요소는 BR 프리엠블 시퀀스는 정상적 수신을 고속접속메시지는 오류가 있음을 나타낸다(S320).
단말이 전송한 BR 프리엠블 시퀀스만 정상적으로 수신한 기지국은 단말이 대역폭 요청(BW-REQ) 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원을 CDMA 할당 A-MAP 정보요소(CDMA Allocation A-MAP IE)를 통해 단말에게 할당한다(S330). S330 단계에서 CDMA A-MAP 정보요소는 독립 BR을 위한 그랜트 형식으로 단말에 전송될 수 있다.
단말은 할당된 영역을 통해 BW-REQ 메시지(일 예로, 독립 BR 헤더 형태)를 기지국에 전송한다(S340).
단말이 전송한 BW-REQ 메시지를 수신한 기지국은 상향링크 자원을 상향링크 기본 할당 A-MAP 정보요소(UL basic assignment A-MAP IE) 또는 상향링크 데이터 전송을 위한 그랜트 메시지를 이용하여 단말에게 할당한다(S350).
단말은 할당된 상향링크 자원영역을 통해 UL 데이터를 기지국으로 전송한다. 이때, 단말은 추가적인 상향링크 대역폭 요청 정보를 함께 기지국으로 전송할 수 있다(S360).
즉, 도 3은 도 2의 3-스텝 임의접속방식의 고장조치 방식으로서 5-스텝 임의접속방식을 나타낸다. 다만, 일반적인 5-스텝 방식은 단말이 S310 단계에서 고속접속메시지를 보내지 않는 점에서만 도 3과 차이가 있고, 나머지 단계들은 도 3에서 설명한 단계가 그대로 이용되어 수행될 수 있다.
본 명세서는 소스 단말과 협력 단말이 단말 협력 전송을 통해 기지국으로 신호 또는 데이터를 전송하고 있는 경우, 협력 단말이 자신의 UL 데이터를 기지국으로 전송하기 위한 UL 자원 요청 및 할당 과정을 제공함에 목적이 있다.
본 명세서는 단말 간 협력 전송(Client Cooperation:CC) 과정에서 협력 단말의 상향링크(UL) 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법에 있어서, 상기 협력 단말이 소스 단말과 단말 협력 전송을 수행하는 단계; 상기 협력 단말이 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터 전송을 위한 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 상기 협력 단말이 상기 기지국으로부터 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 수신하는 단계; 및 상기 협력 단말이 상기 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 상기 소스 단말에 해당하는 상향링크 데이터와 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 구별하기 위한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 협력 단말이 상기 소스 단말과 단말 협력 전송을 수행하는 단계는, 상기 협력 단말이 상기 기지국으로부터 상기 소스 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 수신하는 단계; 상기 협력 단말이 상기 소스 단말로부터 상기 소스 단말의 상향링크 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 협력 단말이 상기 소스 단말의 상향링크 데이터를 상기 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 단계는, 상기 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 상기 협력 단말이 상기 기지국으로부터 단말 협력 전송에 사용되는 피드백 채널 정보를 할당받는 단계를 더 포함하며, 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 단계는, 상기 수신된 피드백 채널을 통해 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 상향링크 자원 할당 정보는 상기 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 협력 단말로 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어 정보는 MAC 시그널링 헤더 타입이며, 상기 MAC 시그널링 헤더 타입은 5 비트의 시퀀스로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MAC 시그널링 헤더는 상기 협력 단말의 단말 식별자(STID) 또는 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터에 대한 FID를 포함하는 것을 특징으로 한다.또한, 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 단말 협력 전송에 해당하는 FID를 가지는 MAC PDU 및 상기 협력 단말의 상향링크 데이터에 해당하는 FID를 가지는 MAC PDU로 각각 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피드백 채널은 상기 소스 단말 및 상기 협력 단말 각각에 할당된 전용 피드백 채널(dedicated feedback channel)이거나 상기 소스 단말 및 상기 협력 단말에게 공통으로 할당된 공용 피드백 채널(common feedback channel)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피드백 채널이 공용 피드백 채널인 경우, 상기 소스 단말은 짧은 시간 간격의 피드백 주기를 통해 상기 공용 피드백 채널을 사용하며, 상기 협력 단말은 긴 시간 간격의 피드백 주기를 통해 상기 공용 피드백 채널을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소스 단말에 할당된 전용 피드백 채널을 통해 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피드백 채널을 통해 전송되는 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 6 비트의 크기인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 단말 협력 전송을 요청하는 제 1 단말 및 단말 협력을 수락하는 제 2 단말 간 협력 전송(Client Cooperation:CC) 과정에서 상기 제 2 단말의 상향링크(UL) 데이터를 전송하기 위한 제 2 단말에 있어서, 외부로부터 무선신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및 상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제 1 단말과 단말 협력 전송을 수행하도록 제어하며, 상기 제 1 단말의 UL 데이터와 구별되는 UL 데이터 전송을 위한 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 기지국으로부터 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 상향링크 자원 할당 정보를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 수신된 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 상기 제 1 단말의 UL 데이터와 구별되는 UL 데이터를 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하되, 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 상기 제 1 단말의 상향링크 데이터와 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 구별하기 위한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 협력 단말 자신의 UL 데이터를 전송하기 위한 자원 요청 및 자원 할당 방법을 새롭게 정의함으로써, 협력 단말이 단말 협력 전송 중 또는 후에 자신의 UL 데이터를 기지국으로 전송할 수 있도록 해주는 효과를 제공한다.
도 1은 경쟁(contention) 기반 요청 방식을 이용한 단말의 상향링크 자원 할당 절차를 도시한 것이다.
도 2는 3-스텝 임의 접속 기반의 대역폭 요청 과정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 3-스텝의 고장 시 조치방식으로서 5-스텝 임의 접속 기반의 대역폭 요청 과정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 2 이상의 이종 네트워크(다중-RAT)가 존재하는 무선 통신 환경에서 단말 간 협력 통신(Client Cooperation, CC)을 수행하는 시스템의 일 예를 도시한다.
도 6 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 단말들의 협력 클러스터의 개념을 나타낸다.
도 7 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 단말 협력 전송 구조의 일 예를 나타낸다.
도 8은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 협력 단말이 협력 단말 자신의 상향링크 데이터를 기지국으로 전송하기 위한 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 명세서의 또 다른 일 실시 예에 따른 협력 단말이 단말 협력 전송을 위해 할당받은 상향링크 자원을 이용하여 협력 단말 자신의 상향링크 데이터를 전송하기 위한 상향링크 자원 요청(resource request:RR) 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 협력 단말이 전송하는 상향링크 자원 할당 요청 메시지에 포함된 MAC PDU의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 명세서의 또 다른 일 실시 예에 따른 협력 단말이 단말 협력 전송을 위한 피드백 채널을 이용하여 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선 접속 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도를 나타낸다.
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 무선 통신 시스템에 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 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선통신 시스템을 나타낸 개념도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 4를 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; Mobile station, MS) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), AMS(Advanced Mobile Station) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 무선통신 시스템이 단말 협력 통신(또는 전송)을 지원하는 경우, 상기 단말(10)은 단말 협력을 요청하는 단말 협력 요청 단말, 단말 협력을 수락하는 단말 협력 수락 단말, 단말 협력에 참여하는 협력 참여 단말 등의 개념을 포함한다.
이하, 단말 협력 전송과 관련된 사항에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
단말 협력 전송(Client Cooperation:CC)은 단말 간 직접 (링크) 통신을 통해 신호 또는 데이터를 서로 송수신하며, 상기 송수신한 신호 또는 데이터를 기지국 또는 단말로 협력적으로 전송하는 것을 말한다.
여기서, 단말들은 동작 및 역할에 따라 비-협력 단말(Non-cooperative Terminal), 협력 가능 단말(Cooperation-capable Terminal), 협력 참여 단말, 협력 전송 단말(Cooperative transmission Terminal), 협력 요청 단말(Cooperation Request Terminal) 등으로 세분화될 수 있다. 상기 비-협력 단말은 단일 전송 단말(Single Transmission Terminal)로 불릴 수도 있다. 또한, 상기 협력 가능 단말은 협력 후보 단말(Cooperative Terminal Candidate)로 불릴 수도 있다.
여기서, 협력 참여 단말은 협력 전송에 참여하지만, 데이터를 기지국으로 전송하지는 않는 단말을 말한다.
이하 본 명세서에서는 단말 협력 전송을 요청하는 단말을 제 1 단말로 표현할 수 있으며, 상기 단말 협력 요청에 수락한 단말 즉, 상기 제 1 단말의 UL 데이터를 기지국으로 전송하는 단말을 제 2 단말로 표현할 수 있다.
상기에서도 살핀 것처럼, 상기 제 1 단말은 협력 요청 단말, 소스 단말(Source Mobile Station, S-MS), 협력 주체 단말 등으로 불릴 수 있으며, 상기 제 2 단말은 협력 수락 단말, 협력 단말(Cooperation Mobile Station, C-MS), 타겟 단말(Target Mobile Station, T-MS), 피-협력 단말 등으로 불릴 수 있다. 여기서, 상기 제 2 단말은 상기 협력 전송 단말 또는 협력 참여 단말을 모두 포함하는 용어이다.
즉, 상기 제 1 단말은 기지국 및/또는 중계기와의 데이터 송수신의 주체가 되는 단말을 의미하며, 제 2 단말은 소스 단말과 기지국 및/또는 중계기와의 데이터 송수신을 도와주는 단말을 의미한다.
또한, 협력 전송을 수행하는 두 단말 간의 직접 전송(direct transmission)은 single RAT 혹은 multi-RAT를 이용할 수 있다. 이때, 단말 협력 전송을 수행하는 단말이 Multi-RAT을 지원하는 경우 두 단말 간의 신호 송수신을 위해서 기지국과의 신호 전송에 사용하는 RAT(Radio access transmission)과 다른 RAT를 사용할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술할 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
또한, 기지국은 단말 협력 전송 동작과 관련된 정보를 DL signal(일 예로, CC_Transmission_info)을 통하여 협력 전송을 수행하는 두 단말(소스 단말 및 협력 단말)에게 전송한다. 이때, 상기 DL signal은 CC를 위해 하기와 같은 정보를 포함할 수 있다.
즉, 상기 CC_Transmission_info는 하기 (1) 내지 (6)의 정보를 포함한다.
(1) 단말 협력 전송 수행을 위한 단말 페어링 또는 그룹핑 정보(CC paring or grouping ID)를 포함하거나 Grouping 또는 paring ID를 사용하지 않는 경우에는 CC 동작을 수행하는 단말 ID(STID 또는 C-RNTI)를 포함한다.
(2) CC를 위한 자원 할당 정보(Resource allocation)
여기서, CC를 위한 자원 할당 정보는 CC 동작을 위해서 기지국이 할당하는 UL resource info, RB 또는 서브밴드의 개수(Number of RB 또는 subband), RB 또는 서브밴드의 인덱스(index of RB 또는 SB), 심볼 또는 캐리어의 start point 등을 포함한다.
(3) 전력 제어 오프셋(Power control offset) 및 초기 전송 전력(initial Tx power) 정보
(4) MIMO, rank, MCS에 관한 전송 정보
(5) CC 동작의 시작을 나타내는 시간 오프셋 정보
(6) 다른 RAT의 시작을 지시하는 정보(Other RAT start indicator)
일 예로, Wi-Fi 동작 시작을 위한 지시자 및 채널 인덱스 정보를 포함한다.
단말 협력 전송(또는 통신)과 관련하여서는 이하 도 5 내지 7에서 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.
기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드B(NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다.
OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 전송기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 전송기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다.
이종 네트워크로 구성된 무선 통신 환경
도 5는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 2 이상의 이종 네트워크(다중-RAT)가 존재하는 무선 통신 환경에서 단말 간 협력 통신(Client Cooperation, CC)을 수행하는 시스템의 일 예를 도시한다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
현재의 통신 환경에서는 2 이상의 서로 다른 이종의 네트워크들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동통신 시스템의 일 예인 와이맥스(WiMAX) 네트워크와 와이파이(WiFi) 망을 이용하는 WiFi 네트워크 등 다양한 이종의(heterogeneous) 네트워크가 존재할 수 있다. 이종 네트워크라 함은 특정 네트워크를 기준으로 특정 네트워크에서 사용하는 통신 방식과 다른 통신 방식을 사용하는 네트워크를 말하고, 이종 단말은 특정 네트워크와 다른 통신 방식을 사용하는 이종 네트워크에 속하는 단말을 말한다.
예를 들어, WiMAX 네트워크와 WiFi 네트워크에 속하는 단말을 기준으로 하면, WiFi 네트워크는 WiMAX 네트워크와 다른 통신 방식을 이용하므로 이종 네트워크에 해당하고, WiFi 네트워크에 속하는 단말은 이종 단말에 해당한다. WiFi 네트워크를 기준으로 하는 경우는 반대로 WiMAX 네트워크가 이종 네트워크가 되며, WiMAX 네트워크에 속하는 단말이 이종 단말이 될 수 있다.
그리고, 본 발명에서 사용하는 '멀티모드 단말'이라 함은 2 이상의 이종 네트워크(혹은 복수의 RAT)의 이용을 지원하는 단말을 말한다. WiFi라 함은 무선접속장치(AP)가 설치된 곳의 일정 거리 안에서 초고속 인터넷을 할 수 있는 근거리통신망(LAN)을 말하는 것으로 전파나 적외선 전송방식을 이용하며 흔히 무선랜이라고도 한다.
무선 환경에서 멀티모드 단말은 효율적으로 신호를 송수신하거나 처리율(throughput)을 향상시키기 위하여 서비스받고 있는 무선접속기술(RAT: Radio access technology, 이하 'RAT'라 칭함) 이외에 이종 단말을 지원하기 위해 존재하는 이종 네트워크를 이용할 수 있다. RAT는 무선 접속에 사용되는 기술 유형(type)이다. 예를 들어, RAT는 GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network), UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network), E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), WiMAX, LTE(-A), WiFi를 포함한다. 동일한 지역에 GERAN, UTRAN, E-UTRAN, WiMAX 및/또는 WiFi가 혼재되는 것이다.
이때, 2 이상의 이종 네트워크를 이용할 수 있도록 복수의 RAT를 지원하는 멀티모드 단말은 특정 RAT에 구속되지 않고 현재 단말의 상황에서 최상의 서비스를 제공받을 수 있는 다른 RAT를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. 멀티모드 단말이 신호를 송수신하기 위하여 접속하는 이종 네트워크(복수의 RAT) 수는 2 이상 일 수 있다. 따라서, 멀티모드 단말은 서빙 기지국과 다른 RAT를 사용하는 기지국 또는 이종 네트워크(이종 RAT)를 사용하는 기지국들로부터 각각 혹은 협력을 통하여 신호를 송수신할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 무선 통신 시스템(100)에서의 단말은 2 이상의 이종 네트워크(혹은 복수의 RAT)를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.
도 5에서는 일 예로서 단말이 제 1 네트워크(일 예로, WiMAX 네트워크) 및 제 2 네트워크(일 예로, WiFi 네트워크)를 이용하여 신호를 송수신하는 것을 나타내고 있다. 상기 무선 통신 시스템에서의 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 2 이상의 이종 네트워크를 이용할 수 있는, 즉 다중-RAT(Multi-RAT)을 지원하는 멀티모드 단말들이다.
즉, 도 5에 예시된 바와 같이, 상기 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 서로 이종 네트워크에 해당하는 WiMAX 네트워크와 WiFi 네트워크를 통해 신호를 송수신할 수 있도록 멀티 모드를 지원한다.
이때, 상기 무선 통신 시스템(100) 내에는 상기 제 1 네트워크(WiMAX 네트워크)의 기지국(20a; Base Station, BS)이 존재할 수 있다. 상기 무선 통신 시스템에서 다중-RAT을 지원하는 상기 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 상기 제 1 네트워크(WiMAX)를 통하여 상기 기지국(20a)과 신호를 송수신할 수 있다.
또한, 상기 무선 통신 시스템 내에는 상기 제 2 네트워크(WiFi 네트워크)의 기지국에 해당하는 액세스 포인트(20b; Access Point, AP)가 존재할 수 있다. 상기 무선 통신 시스템에서 다중-RAT을 지원하는 상기 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 상기 제 2 네트워크(WiFi)를 통하여 서로 신호를 송수신할 수 있다.
즉, 상기 무선 통신 시스템(100) 내에서 상기 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 인프라스트럭쳐 모드(Infrastructure Mode)의 구성에 따라 상기 액세스 포인트(20b)를 통하여 통신을 수행하거나, 또는 애드혹 모드(Ad-hoc Mode)의 구성에 따라 상호간에 직접 통신을 수행할 수 있다. 이하에서, 상기 액세스 포인트(20b)에 대한 구체적인 언급이 없더라도 상기 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 상기 제 2 네트워크(WiFi)를 통하여 서로 신호를 송수신할 수 있는 것으로 전제된다.
본 명세서에서는 상기 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b) 사이에서 수행되는 단말 간 협력 통신(CC)은, 셀룰러 네트워크에 해당하는 상기 제 1 네트워크(WiMAX 네트워크)와는 다른, 단말 간 다이렉트 링크(direct link)에 해당하는 상기 제 2 네트워크(WiFi 네트워크)를 위한 것임을 가정한다. 이와 같이 본 명세서에서는 단말 간의 다이렉트 링크의 일 예로서 WiFi 네트워크가 개시되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 단말 간 협력 통신(CC)을 통하여 신호를 송수신하기 위하여 상기 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 그룹핑(grouping) 또는 페어링(pairing) 된다. 상기 제 1 단말(10a) 또는 제 2 단말(10b) 간의 그룹핑 또는 페어링은, 상기 단말들 중 어느 하나가 협력 통신을 수행할 상대방 단말을 결정하여 상기 기지국(20a)에 요청하는 방법 또는 상기 기지국(20a)이 협력 통신을 수행할 단말들의 정보를 지시하는 방법에 의하여 이루어질 수 있다.
도 6은 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 단말들의 협력 클러스터의 개념을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 협력 가능 단말들은 협력 클러스터(Cooperative Cluster, 10')라는 가상적 그룹으로 묶을 수 있다. 여기서, 협력 클러스터(10')는 단말 협력 연결(Client Cooperation Connection), 단말 페어링 등과 같은 용어로 불릴 수도 있다.
구체적으로, 도 6 (a)에 나타난 바와 같이, 상기 협력 클러스터(10')는 협력 전송이 가능한 모든 단말들을 포함할 수도 있고, 또는 도 6 (b)에 나타난 바와 같이, 지역적 정보(Geometry)에 기반하여 협력 가능한 단말들을 포함할 수도 있다.
상기 협력 클러스터(10')는 단말이 기지국에 진입(소위, Network Entry라고 한다)하면, 상기 기지국이 생성할 수도 있고, 혹은 단말과 단말 사이에 직접적으로 협력 관계를 맺음으로써 생성될 수도 있다.
만약, 기지국에서 상기 협력 클러스터(10')를 생성하는 경우, 상기 협력 클러스터에 대한 정보는 상기 기지국이 주기적으로 브로드 캐스팅할 수 있다. 또는 단말의 요청에 의해 각 단말 별로 유니캐스트될 수 있다.
만약, 단말들이 스스로 상기 협력 클러스터를 형성하는 경우, 상기 협력 클러스트에 대한 정보는 상기 단말들이 혹은 임의의 단말이 유니캐스트 하거나 멀티캐스트할 수 있다.
한편, 도 6에서는 상기 협력 전송에서 하나의 기지국의 셀에 속한 단말들에 대해서만 협력 클러스터를 생성되는 것으로 도시되었다.
단말 간 협력 통신의 수행 모드
도 7 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 단말 협력 전송 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7 (a) 및 (b)를 참조하여, 다중-RAT을 지원하는 단말이 단말 간 협력 통신(CC)을 수행하는 모드들에 대해 살펴본다. 이하에서는 구별의 편의상 모드라는 표현을 썼지만, 상기 모드라는 용어에 한정되지 않는다.
도 7의 (a) 및 (b)에서, 제 1 단말(10a) 및 제 2 단말(10b)은 단말 간 협력 통신(CC)을 수행하는 관계에 있으며, 상기 제 1 단말(10a)이 기지국(20)에 데이터를 송신하고자 하는 소스 단말(S-MS)로 동작하고, 상기 제 2 단말(10b)이 단말 간 협력 통신(CC)을 통해 상기 제 1 단말(10a)의 데이터 송수신을 돕는 협력 단말(C-MS)로 동작한다.
다중-RAT를 지원하는 단말의 협력 통신(CC)은 소스 단말 및 기지국 간의 RAT에서의 전송 손실(propagation loss)이 큰 경우, 또는 채널 상태가 좋지 않은 경우에 적용될 수 있으며, 그 외에도 채널 상태와는 무관하게 소스 단말의 장치 상태(예, 배터리 잔여량 부족)로 인하여 필요한 경우, 또는 기타 소스 단말의 사용자가 고속/긴급 전송을 요청하는 경우에도 적용될 수 있다.
이와 같이, 다중-RAT을 지원하는 단말이 단말 간의 협력 통신(CC)을 통하여 데이터를 송수신하기 위하여 중계(relaying) 모드 또는 협력적 전송(cooperative transmission) 모드에 따라 동작할 수 있다.
도 7의 (a)는 다중-RAT을 지원하는 단말이 중계(relaying) 모드에 따라 단말 간 협력 통신(Client Cooperation, CC)을 수행하는 것을 도시한다. 상기 중계(relaying) 모드에서는, 기지국에 데이터를 송신하고자 하는 소스 단말(S-MS)이 협력 단말(C-MS)에게 데이터를 전송하고, 상기 협력 단말(C-MS)은 상기 소스 단말(S-MS)로부터 수신한 데이터를 상기 기지국에 전송한다.
도 7 (a)를 참조하여 구체적으로 설명하면, 다중-RAT를 지원하는 상기 소스 단말(10a)은 다이렉트 링크에 해당하는 RAT, 즉 제 2 네트워크를 통하여 데이터를 상기 협력 단말(10b)로 전송하고, 상기 협력 단말(10b)은 상기 다이렉트 링크에 해당하는 RAT와 다른 RAT인 제 1 네트워크를 통하여 상기 수신한 데이터를 상기 기지국(20)으로 전달한다. 이와 같이 상기 협력 단말(10b)은 상기 데이터를 전송하기 위하여 상향 링크 자원(UL resource)을 할당받아야 한다. 이때, 상기 상향 링크 자원은 상기 소스 단말(10a) 또는 상기 협력 단말(10b)의 요청에 의하여 상기 기지국(20)으로부터 할당 받을 수 있다.
도 7의 (b)는 다중-RAT을 지원하는 단말이 협력적 전송(cooperative transmission) 모드에 따라 단말 간 협력 통신(Client Cooperation, CC)을 수행하는 것을 도시한다. 상기 협력적 전송(cooperative transmission) 모드에서는, 기지국에 데이터를 송신하고자 하는 소스 단말(S-MS)이 협력 단말(C-MS)에게 데이터를 전송하고, 상기 소스 단말(S-MS) 및 협력 단말(C-MS)이 협력하여 데이터를 상기 기지국에 전송한다.
도 7의 (b)를 참조하여 구체적으로 설명하면, 다중-RAT를 지원하는 상기 소스 단말(10a)은 다이렉트 링크에 해당하는 RAT, 즉 제 2 네트워크를 통하여 데이터를 상기 협력 단말(10b)로 전송하고, 상기 소스 단말(10a) 및 협력 단말(10b)은 상기 다이렉트 링크에 해당하는 RAT와 다른 RAT인 제 1 네트워크를 통한 협력 전송을 수행하여 상기 수신한 데이터를 상기 기지국(20)으로 전달한다.
이하에서는, 본 명세서에서 제안하는 소스 단말과 단말 협력 전송을 수행하는 협력 단말이 협력 단말 자신의 상향링크(UL) 데이터를 기지국으로 전송하기 위한 UL 자원 요청 및 할당 방법에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 8은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 협력 단말이 협력 단말 자신의 상향링크 데이터를 기지국으로 전송하기 위한 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8를 참조하면, 협력 단말은 소스 단말과 단말 협력 전송(Client Cooperation:CC)을 수행한다(S810).
여기서, 협력 단말과 소스 단말 간 단말 협력 전송 과정은 하기와 같은 절차에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 협력 단말은 소스 단말과 단말 협력 전송을 수행하기 위해, 기지국으로부터 소스 단말의 상향링크 데이터를 전송하기 위한 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 수신한다. 또한, 기지국은 상기 소스 단말이 상기 협력 단말로 협력 전송에 의한 UL 데이터를 전송하기 위한 CC UL 자원 할당 정보를 상기 소스 단말과 협력단말에게 전송한다.
다음, 상기 소스 단말은 상기 협력 단말로 기지국으로부터 수신된 CC UL 자원 할당 정보를 이용하여 즉, CC UL 자원 할당 영역을 통해 상기 소스 단말의 UL 데이터를 협력 단말에게 전송한다.
다음, 상기 협력 단말은 상기 소스 단말로부터 수신된 UL 데이터를 상기 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 통해 기지국으로 전송한다. 여기서, 소스 단말 및 협력 단말이 동시에 상기 제 2 UL 자원 할당 영역으로 소스 단말의 UL 데이터를 기지국으로 전송할 수도 있고, 협력 단말만이 상기 제 2 UL 자원 할당 영역으로 소스 단말의 UL 데이터를 기지국으로 전송할 수도 있다. 즉, 소스 단말과 협력 단말이 서로 다른 UL 자원을 이용하여 기지국에 데이터를 전송하여 줄 수도 있다.
상기와 같은 과정을 통해 소스 단말과 협력 단말은 단말 협력 전송을 수행할 수 있다.
이후, 상기 협력 단말이 소스 단말과 단말 협력 전송 수행 중 상기 협력 단말 자신의 UL 데이터가 발생한 경우(S820), 협력 단말은 기지국으로 상기 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위해 상향링크(UL) 자원 할당 요청 메시지를 전송한다(S830).상기 UL 자원 할당 요청 메시지는 상기 소스 단말의 UL 데이터와 상기 협력 단말의 UL 자원 할당 요청 메시지를 구별하기 위한 제어 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 협력 단말은 상기 UL 자원 할당 요청 메시지를 CC를 위해 기지국으로부터 수신된 UL 자원 할당 영역, CC를 위한 피드백 채널 등을 이용하여 기지국으로 전송할 수 있다. 협력 단말 자신의 UL 자원 할당 요청 과정에 대해서는 후술할 도 9 내지 도 10에서 구체적으로 설명하기로 한다.
이후, 상기 협력 단말은 기지국으로부터 상기 UL 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 협력 단말의 UL 데이터를 전송하기 위한 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 수신한다(S840).
이후, 상기 협력 단말은 상기 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 상기 협력 단말 자신의 UL 데이터를 전송한다(S850).
도 9는 본 명세서의 또 다른 일 실시 예에 따른 협력 단말이 단말 협력 전송을 위해 할당받은 상향링크 자원을 이용하여 협력 단말 자신의 상향링크 데이터를 전송하기 위한 상향링크 자원 요청(resource request:RR) 과정을 나타낸 흐름도이다.
여기서, UL 자원 요청(RR)은 802.16m 시스템에서는 대역폭 요청(Bandwidth Request:BR), LTE(-A) 시스템에서는 스케쥴링 요청(Scheduling Request:SR)으로 나타낼 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 협력 단말은 단말 협력(Client Cooperation:CC) 전송을 통해 소스 단말의 UL 데이터(또는 signal)를 전송하기 위하여 기지국으로부터 상기 제 2 UL 자원 할당 정보를 수신한다(S811). 즉, 상기 제 2 UL 자원 할당 정보는 협력 단말이 CC를 위해 기지국으로부터 할당받는 상향링크 자원을 말한다. 여기서, 상기 제 2 UL 자원 할당 정보는 기지국으로부터 멀티 캐스트(multi-cast) 방식 또는 유니 캐스트(unicast) 방식을 통해 단말 협력 전송을 수행하는 소스 단말과 협력 단말에게 전송될 수 있다.
이후, 협력 단말은 상기 제 2 UL 자원 할당 정보를 통해 소스 단말과 협력 전송을 수행하게 된다(S812,S813).
여기서, 협력 단말은 상기 제 2 UL 자원 할당 정보를 통해 기지국으로 소스 단말의 UL 데이터(또는 신호)를 전송하는 것 이외에도 상기 협력 단말 자신의 UL 데이터를 전송하기 위한 UL 자원 요청을 수행 즉, UL 자원 할당 요청 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 협력 단말은 CC UL 자원을 이용함으로써, 협력 단말 자신의 신호 또는 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.
구체적으로, 협력 단말은 단말 협력 전송 중 협력 단말 자신의 UL 데이터가 발생한 경우(S920), 상기 제 2 자원 할당 정보를 통해 소스 단말의 UL 데이터 및 상기 UL 자원 할당 요청 메시지를 함께 기지국으로 전송한다(S930). 이 경우, 도 10에 나타난 바와 같이 협력 단말은 소스 단말의 UL 데이터에 대한 FID(FID=0x07)와 상기 UL 자원 할당 요청 메시지에 대한 FID(FID=0x03)를 각각 다르게 설정하여 기지국으로 전송할 수 있다.
이후, 협력 단말은 기지국으로부터 상기 UL 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 UL 자원 할당 정보를 수신한 후(S940), 상기 제 1 UL 자원 할당 정보를 통해 협력 단말 자신의 UL 데이터를 기지국으로 전송한다(S950).
기지국은 상기 제 2 UL 자원 할당 영역 내 협력 단말 자신의 UL 자원 요청 메시지 전송을 위한 자원 유닛(RU) 또는 자원 블록(RB)에 대한 자원 영역 정보를 포함시켜 상기 협력 단말로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 자원 영역 정보는 협력 단말이 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 요청 메시지의 자원 크기, 심볼 또는 RB의 개수, RB의 인덱스 또는 자원 영역의 시작 지점과 관련된 정보일 수 있다.
또한, 단말 협력 전송에서 소스 단말 및 협력 단말은 동일한 UL 자원을 이용하여 기지국으로 소스 단말의 UL 데이터를 전송하기 때문에, 협력 단말이 전송하는 상기 UL 자원 할당 요청 메시지에 대한 기지국의 detection을 높이기 위하여 상기 협력 단말의 자원 요청을 위한 allocated resource에 대한 정보는 소스 단말에게도 전송된다. 상기 정보를 이용하여 소스 단말은 협력 통신을 통해서 전송하는 데이터와 중복되는 것을 방지하거나 협력 단말의 request에 간섭을 주지 않기 위하여 상기 UL 자원 할당 요청 메시지가 전송되는 동일한 자원에 신호를 전송하지 않을 수도 있다.
여기서, 협력 단말은 상기 UL 자원 할당 요청 메시지와 함께 소스 단말의 signal 또는 UL 데이터를 전송할 수 있기 때문에, 기지국이 상기 UL 자원 할당 요청 메시지와 소스 단말의 UL 데이터를 구별하기 위해 협력 단말은 상기 UL 자원 할당 요청 메시지는 이를 구별하기 위한 제어 정보를 포함하여 전송할 수 있다.
상기 제어 정보는 협력 단말이 기지국으로 전송하는 MAC signaling header 에 포함된 헤더 타입(header type)일 수 있다.
일 예로, 802.16m 시스템의 경우, 상기 헤더 타입은 기존 802.16m 시스템의 MAC signaling header type과의 호환성을 고려하여 5 bit의 sequence로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 5 비트의 sequence는 802.16m에서 header type을 위해 reserved 되어 있는 bit sequence일 수 있다. 즉, 단말 협력 전송 수행에서 협력 단말 자신의 UL 데이터에 대한 대역폭 요청(BR)을 의미하는 새로운 header type을 정의한다.
또한, 상기 제어 정보는 협력 단말의 UL 데이터에 대한 BR인지 소스 단말의 UL 데이터에 대한 BR인지를 지시해주는 지시자(indicator)일 수도 있다.
또한, 협력 단말은 단말 협력 전송을 수행하기 위해 기지국으로부터 협력 단말 그룹핑 ID 또는 페어링 ID를 수신하여, 이를 단말 협력 전송을 위한 UL 자원 요청에 이용할 수 있다. 이 경우, 협력 단말은 상기 그룹핑 ID 또는 페어링 ID를 포함하는 CC UL 자원 할당을 기지국으로 요청함으로써, CC를 위한 BR을 수행할 수 있다.
또한, 협력 단말은 단말 협력 전송을 위한 UL 자원 할당 요청과 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청을 구분하기 위하여, 협력 단말이 전송하는 MAC 시그널링 헤더에 협력 단말의 STID를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 헤더는 STID를 포함하는 협력 단말의 BR로 정의될 수 있다. 여기서, 상기 MAC 시그널링 헤더는 상기 UL 자원 할당 요청 메시지를 의미할 수 있다.
상기 MAC 시그널링 헤더의 일 예로, 802.16m 시스템의 MAC signaling header type에서 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 헤더 타입으로 '01000'에서 '11111'까지의 5 bit sequence 중 하나가 할당될 수 있다.
여기서, 상기 협력 단말의 STID를 포함하는 MAC 시그널링 헤더는 BR FID, BR Size, header length, header type, header FID, CC indicator, CC data indicator 등의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 협력 단말의 STID는 단말 협력 전송을 위해 기지국이 소스 단말 및 협력 단말에게 할당한 페어링(paring) 또는 그룹핑(grouping) ID가 아닌 협력 단말의 단말 식별자(Station Identifier:STID)를 말한다.
협력 단말은 단말 협력 전송 중 즉, 소스 단말의 UL 데이터를 기지국으로 전송하고 있는 경우, 협력 단말 자신의 신호 또는 UL 데이터를 기지국으로 전송하기 위해, 협력 단말의 STID를 포함하는 UL 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송한다.
여기서, 상기 UL 자원 할당 요청 메시지에 포함된 BR FID는 단말 협력 전송 중 협력 단말의 BR을 위해 기지국이 미리 정의한(또는 기 정의된, predefined) FID일 수 있다.
기지국은 단말 협력 전송을 위해 소스 단말 및 협력 단말에게 할당된 그룹핑 ID 또는 페어링 ID를 고려하여 상기 기 정의된 FID를 설정할 수 있다.
즉, 협력 단말은 단말 협력 전송 중 협력 단말 자신에 해당하는 UL 데이터가 발생한 경우, 자신의 UL 데이터를 기지국으로 전송하기 위한 BR 요청 시 기지국이 기 정의한 FID를 사용한다. 즉, 협력 단말은 단말 협력 전송에 해당하는 FID와 자신의 UL 데이터 전송을 위한 FID(서로 다른 두 개의 FID)를 사용함으로써, 기지국으로 UL 데이터에 대한 자원 할당 요청을 수행할 수 있다.
즉, 협력 단말이 단말 협력 전송 수행 중 협력 단말 자신의 UL 데이터에 대한 UL 자원 할당 요청 메시지를 전송하기 위한 MAC 시그널링은 단말 협력 전송용 PDU와 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청 메시지용 PDU 즉, 두 개의 PDU를 가지는 구조일 수 있다. 상기 두 개의 PDU는 연속적으로 배치될 수도 있고 떨어져서 배치될 수도 있다.
도 10은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 협력 단말이 전송하는 상향링크 자원 할당 요청 메시지에 포함된 MAC PDU의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, 협력 단말은 단말 협력 전송을 위해 소스 단말의 UL 데이터 전송과 협력 단말 자신의 signal 또는 data에 대한 UL 전송을 수행하기 위해, 협력 단말은 두 개의 MAC PDU를 pairing함으로써 기지국으로 전송한다.
이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 각 MAC PDU의 전송에 사용되는 FID는 서로 다르다. 즉, 협력 단말은 서로 다른 두 개의 FID를 이용하여 소스 단말의 UL 데이터 및 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송한다.
여기서, 도 10에 도시된 사항은 하나의 일 실시 예에 불과할 뿐, 협력 단말이 기지국으로 전송하는 MAC 시그널링 PDU는 3개 이상이 될 수 있으며, 이 경우 상기 3개의 MAC PDU는 그룹핑되어 기지국으로 전송될 수 있다. 여기서, 각 PDU들은 서로 다른 FID를 포함하게 된다.
또 다른 일 예로, 협력 단말은 FID는 같고, STID만 다르게 하여 소스 단말의 UL 데이터 및 상기 UL 자원 할당 요청 메시지를 함께 전송할 수 있으며 또한, FID는 다르게 하고 상기에서 살핀 것처럼 STID는 같게 하여 전송할 수도 있다. 여기서, FID는 다르게 하고 STID는 같게 하여 전송하는 일 예로, 협력 단말은 기지국으로부터 단말 협력 전송을 위해 수신되는 paring ID 또는 Group ID로 상기 STID를 통일시킬 수 있다.
도 11은 본 명세서의 또 다른 일 실시 예에 따른 협력 단말이 단말 협력 전송을 위한 피드백 채널을 이용하여 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청 과정을 나타낸 흐름도이다.
단말 협력 전송을 수행하기 위해 협력 단말은 기지국으로부터 단말 협력 전송 피드백 채널을 수신한다(S1110). 여기서, 상기 피드백 채널은 802.16m 시스템의 경우 공용 또는 전용 A-MAP 또는 피드백 할당 A-MAP IE를 통해, LTE(-A) 시스템의 경우 PBCH 또는 PDCCH를 통해 전송될 수 있다.
여기서, 상기 피드백 채널이 공용 A-MAP을 통해 전송되는 경우, 그룹핑 ID 또는 페어링 ID로 상기 공용 A-MAP이 마스킹되어 전송될 수 있다.
또한, 상기 피드백 채널이 상기 전용 A-MAP을 통해 전송될 경우에는 상기 전용 A-MAP은 각 단말의 STID로 마스킹되어 전송될 수 있다.
즉, 기지국은 상기 단말 협력 전송을 위한 피드백 채널에 대한 정보를 소스 단말 및 협력 단말에게 단말 협력 전송 과정에서 전송되는 DL signal을 통해 전송할 수 있다. 상기 feedback channel은 CC DL/UL 전송을 위해서 사용될 수 있다.
여기서, 상기 피드백 채널은 협력 단말이 단말 협력 전송 중 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당을 요청하기 위해 사용된다.
또한, 상기 CC feedback channel 정보는 협력 단말이 기지국으로부터 단말 협력 전송을 수행하기 위한 signal 또는 데이터를 전송받는 경우 또는 기지국으로부터 CC operation를 위해서 그룹핑되는 때에 cc_grouping_Ind signal을 통하여 협력 단말에게 전송될 수도 있다.
또한, 상기 CC 피드백 채널은 소스 단말 및 협력 단말 모두에게 공통으로 할당되거나 CC 동작을 수행하는 단말 별로 각각 할당될 수 있다.
여기서, 상기 CC 피드백 채널이 소스 단말 및 협력 단말 모두에게 공통으로 전송되는 경우에는 소스 단말 및 협력 단말은 동일한 영역에 동일한 signal을 전송하여 전송효율을 높이거나 두 단말의 상기 피드백 채널에서의 feedback period(TDM or FDM을 이용하여 구분할 수 있음)를 서로 다르게 설정함으로써, 상기 CC feedback channel을 서로 충돌없이 사용할 수 있도록 할 수 있다.
예를 들어, 802.16m 시스템에서 기지국이 Feedback Allocation A-MAP을 통하여 CC feedback channel을 소스 단말 및 협력 단말에게 common하게 할당하는 경우, 소스 단말은 short-term feedback period를 사용하며, 협력 단말은 long term feedback period를 사용하여 신호를 기지국에 전송할 수 있다.
기지국은 상기 feedback period indication을 단말 협력 전송 확인 메시지(CC_comfirm message) 또는 단말 협력 전송 응답 메시지(CC_Rsp message)에 포함하여 소스 단말 및 협력 단말에게 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 CC_comfirm message 또는 CC_Rsp message를 수신한 소스 단말 및 협력 단말은 feedback channel period를 파악할 수 있다.
이후, 협력 단말은 CC 과정에서 소스 단말의 UL 데이터를 기지국에 전송 중 또는 전송 후(S1120)에 상기 할당받은 CC feedback channel을 이용하여 협력 단말 자신의 UL data 또는 signal을 전송하기 위한 UL resource request 즉, UL 자원 할당 요청 메시지 전송을 수행할 수 있다.
즉, 협력 단말은 자신의 UL 데이터가 단말 협력 전송 과정 중 발생하는 경우, 상기 CC 피드백 채널을 통해 기지국으로 UL 자원 할당 요청 메시지를 전송하고, 상기 UL 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 수신된 UL 자원 할당 정보를 이용하여 협력 단말 자신의 UL 데이터를 기지국으로 전송하게 된다(S1130~S1160).상기 CC 피드백 채널을 통해 전송되는 협력 단말의 UL 자원 할당 요청 메시지는 6 bit의 정보 bit으로 구성될 수 있다.
또 다른 일 예로서, 협력 단말은 단말 협력 전송 수행을 위해 소스 단말에게 할당된 feedback channel을 사용하여 협력 단말 자신의 UL 데이터 또는 신호 전송을 위한 UL 자원 할당 요청 메시지를 전송할 수도 있다.
이 경우, 소스 단말은 단말 협력 전송을 위한 단말 협력 요청 메시지를 기지국으로 전송한 후, 기지국으로부터 A-MAP 또는 PDCCH을 통해 소스 단말에 해당하는 feedback channel을 할당받게 된다.
상기 수신된 소스 단말의 feedback channel은 기지국이 단말 협력 전송을 위해 소스 단말과 협력 단말을 페어링 또는 그룹핑하는 과정에서 협력 단말로 기지국으로부터 전송되거나 단말 협력 전송에 대한 정보(일 예로, 단말 협력 요청 메시지에 대한 응답 메시지)를 협력 단말로 전송하는 과정에서 협력 단말로 전송될 수도 있다.
따라서, 상기에서 살핀 것처럼, 협력 단말은 상기 소스 단말의 피드백 채널을 통해 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 즉, UL 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.
이 경우, 상기 소스 단말의 피드백 채널을 통해 전송되는 상기 UL 자원 할당 요청 메시지는 소스 단말의 UL 데이터와 협력 단말의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청의 구별을 위한 제어 정보를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는 일 예로, 단말 지시 필드일 수 있다.
또 다른 일 예로서, 협력 단말이 단말 협력 전송 수행 전 기지국으로부터 할당받은 피드백 채널을 이용함으로써, 단말 협력 전송 과정 중 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송이 발생한 경우, 상기 UL 자원 할당 요청 메시지를 전송할 수 있다.
예를 들어, 802. 16m 시스템에서 단말은 A-MAP을 통하여 기지국으로부터 feedback channel을 할당받으며, 상기 단말은 상기 할당받은 feedback channel을 일정한 구간(duration) 동안 일정한 주기마다 사용함으로써 피드백을 수행한다.
상기 feedback channel은 frame의 시작 또는 슬립(sleep) 및/또는 아이들(idle) 구간에서 자동으로 자원 할당 해지(de-allocated)가 될 수 있다.
이 경우, 상기 feedback 채널을 할당받은 단말이 단말 협력 전송 동작(CC operation)을 위해 협력 단말로 설정이 된 경우, 기지국은 상기 설정된 협력 단말에게 feedback channel에 대한 confirm 또는 indication을 해줌으로써, 협력 단말 전송 전에 기지국으로부터 할당받은 피드백 채널을 할당 해지 않고 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 할당 요청 메시지를 전송하는데 이용할 수 있다. 즉, 협력 단말은 기지국으로부터 전송받은 feedback 채널 전송 period에 맞추어 상기 할당 해지되지 않은 피드백 채널을 통해 협력 단말 자신의 UL 데이터 전송을 위한 UL 자원 요청을 수행하게 된다.
상기에서, 협력 단말이 피드백 채널을 통해 협력 단말 자신의 UL resource request를 수행하는 경우, 기존 802.16m 시스템과의 호환성 즉, 그린필드(greenfield) 동작을 고려하기 위해 프라이머리 고속 피드백 채널(primary fast feedback channel)을 이용할 수 있다.
이 경우, 상기 프라이머리 고속 피드백 채널을 통해 전송되는 정보는 UL 자원 할당 요청 정보 외에 단말 협력 전송 지시 정보(CC indication), 사용자 지시 정보(user indication) 등을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들 및 변형예들은 조합될 수 있다. 따라서, 각 실시예가 단독으로만 구현되는 것이 아니라, 필요에 따라 조합되어 구현될 수 있다. 이러한 조합에 대해서는, 본 명세서를 읽은 당업자라면, 용이하게 구현할 수 있는바, 이하 그 조합에 대해서는 상세하게 설명하지 않기로 한다. 다만, 설명하지 않더라도, 본 발명에서 배제되는 것이 아니며, 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 실시예들 및 변형예들은 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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 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.
예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.
도 12는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선 접속 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도를 나타낸다.
단말(10)은 제어부(11), 메모리(12) 및 무선통신(RF)부(13)을 포함한다.
또한, 단말은 디스플레이부(display unit), 사용자 인터페이스부(user interface unit)등도 포함한다.
제어부(11)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(11)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(12)는 제어부(11)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. 즉, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다.
RF부(13)는 제어부(11)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
추가적으로, 디스플레이부는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다.
기지국(20)은 제어부(21), 메모리(22) 및 무선통신(RF)부(radio frequency unit)(23)을 포함한다.
제어부(21)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(21)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(22)는 제어부(21)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.
RF부(23)는 제어부(21)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
제어부(11, 21)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(12,22)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(13,23)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(12,22)에 저장되고, 제어부(11, 21)에 의해 실행될 수 있다.
메모리(12,22)는 제어부(11, 21) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(11, 21)와 연결될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

Claims (13)

  1. 단말 간 협력 전송(Client Cooperation:CC) 과정에서 협력 단말의 상향링크(UL) 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법에 있어서,
    상기 협력 단말이 소스 단말과 단말 협력 전송을 수행하는 단계;
    상기 협력 단말이 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터 전송을 위한 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 협력 단말이 상기 기지국으로부터 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 협력 단말이 상기 제 1 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 상기 소스 단말에 해당하는 상향링크 데이터와 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 구별하기 위한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 협력 단말이 상기 소스 단말과 단말 협력 전송을 수행하는 단계는,
    상기 협력 단말이 상기 기지국으로부터 상기 소스 단말의 상향링크 데이터 전송을 위한 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 수신하는 단계;
    상기 협력 단말이 상기 소스 단말로부터 상기 소스 단말의 상향링크 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 협력 단말이 상기 소스 단말의 상향링크 데이터를 상기 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 협력 단말이 상기 기지국으로부터 단말 협력 전송에 사용되는 피드백 채널 정보를 할당받는 단계를 더 포함하며,
    상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 수신된 피드백 채널을 통해 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 상향링크 자원 할당 정보는 상기 제 2 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 협력 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제어 정보는 MAC 시그널링 헤더 타입이며, 상기 MAC 시그널링 헤더 타입은 5 비트의 시퀀스로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 MAC 시그널링 헤더는 상기 협력 단말의 단말 식별자(STID) 또는 상기 협력 단말에 해당하는 상향링크 데이터에 대한 FID를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 단말 협력 전송에 해당하는 FID를 가지는 MAC PDU 및 상기 협력 단말의 상향링크 데이터에 해당하는 FID를 가지는 MAC PDU로 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 피드백 채널은 상기 소스 단말 및 상기 협력 단말 각각에 할당된 전용 피드백 채널(dedicated feedback channel)이거나 상기 소스 단말 및 상기 협력 단말에게 공통으로 할당된 공용 피드백 채널(common feedback channel)인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 피드백 채널이 공용 피드백 채널인 경우, 상기 소스 단말은 짧은 시간 간격의 피드백 주기를 통해 상기 공용 피드백 채널을 사용하며, 상기 협력 단말은 긴 시간 간격의 피드백 주기를 통해 상기 공용 피드백 채널을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 소스 단말에 할당된 전용 피드백 채널을 통해 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 4항에 있어서,
    상기 피드백 채널을 통해 전송되는 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 6 비트의 크기인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 단말 협력 전송을 요청하는 제 1 단말 및 단말 협력을 수락하는 제 2 단말 간 협력 전송(Client Cooperation:CC) 과정에서 상기 제 2 단말의 상향링크(UL) 데이터를 전송하기 위한 제 2 단말에 있어서,
    외부로부터 무선신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및
    상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    상기 제 1 단말과 단말 협력 전송을 수행하도록 제어하며, 상기 제 1 단말의 UL 데이터와 구별되는 UL 데이터 전송을 위한 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 기지국으로 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 기지국으로부터 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지에 대한 응답으로 상향링크 자원 할당 정보를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 수신된 상향링크 자원 할당 정보를 통해 상기 기지국으로 상기 제 1 단말의 UL 데이터와 구별되는 UL 데이터를 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하되,
    상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지는 상기 제 1 단말의 상향링크 데이터와 상기 상향링크 자원 할당 요청 메시지를 구별하기 위한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 2 단말.
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