WO2013125767A1 - 무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2013125767A1
WO2013125767A1 PCT/KR2012/009276 KR2012009276W WO2013125767A1 WO 2013125767 A1 WO2013125767 A1 WO 2013125767A1 KR 2012009276 W KR2012009276 W KR 2012009276W WO 2013125767 A1 WO2013125767 A1 WO 2013125767A1
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WO
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terminal
signal
base station
data
interference
Prior art date
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PCT/KR2012/009276
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유종열
최완
김동인
서한별
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엘지전자 주식회사
성균관대학교산학협력단
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    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
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    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0097—Relays

Definitions

  • the present invention relates to a wireless access system, and more particularly, to a method for transmitting and receiving data and a device supporting the same in a wireless access system supporting a relay node.
  • the relay node refers to a node that receives a signal transmitted from the source node in the middle and wirelessly relays the signal to the destination node.
  • the relay node may be considered for improving the data rate coverage of the terminal, group mobility, temporary network deployment, throughput improvement in the cell boundary area, and / or providing coverage in the new area.
  • the terminal may communicate directly with the base station or communicate with the base station over two hops through a relay node.
  • the relay node may transmit data received from the base station to a terminal located in the relay node area and transmit data received from a terminal located in the relay node area to the base station.
  • the radio link between the base station and the relay node is referred to as a backhaul Hnk.
  • the link from the base station to the relay node is called backhaul downlink, and the link from the relay node to the base station is called backhaul uplink.
  • the radio link between the relay node and the terminal is called an access link.
  • the link from the relay node to the terminal is called an access downlink, and the link from the terminal to the relay node is called an access uplink. It is called.
  • the present invention proposes a technique for increasing the transmission efficiency of an entire system through retransmission through cooperation between users when there is interference between cells in a multi-cell downlink environment or cooperation between users when there is interference between users in a cell. .
  • the user located at the cell edge retransmits his / her restored signal, that is, the interference component of the counterpart user, and the received user removes the interference through the interference cancellation technique and removes the interference.
  • the base station proposes a scheme for selecting users so that interference due to such retransmission is not affected through effective scheduling.
  • the first terminal in a method for receiving data in a wireless access system, when a first terminal fails to restore data from a first signal received from a base station due to interference by a second terminal, the first terminal is adjacent. On the second terminal Requesting retransmission, the first terminal receiving a second signal from the second terminal, and the first terminal recovering data using the second signal from the first signal, wherein the second signal is transmitted At this point in time, other terminals other than the first terminal and the second terminal are scheduled by the base station.
  • RF radio frequency
  • the restoration of the data from the signal fails, including a processor for retransmitting to the adjacent second terminal and receiving a second signal from the second terminal, and recovering the data using the second signal from the first signal
  • other terminals other than the first terminal and the second terminal are scheduled by the base station.
  • the second signal corresponding to the interference component of the first signal in the first signal is used to remove the interference component and restore the data.
  • the first signal and the second signal are combined to recover data.
  • the interference signal is removed by using a portion of the second signal corresponding to the interference component of the first signal in the first signal, and the data is restored by combining the remaining portions except for the portion of the first signal and the second signal.
  • the other terminal is located in an area where the distance from the base station is less than the threshold.
  • the technique can improve the information transmission efficiency of users located outside the cell.
  • the user who has restored his information in the neighboring cell retransmits the information he has restored, that is, the information corresponding to the interference of other users, when a user retransmission request of the user who failed to restore the information located in another cell.
  • the user, who has received such interference component removes the interference component from his initial transmission signal, and attempts to recover information through the signal without interference, thereby increasing transmission efficiency.
  • the base station can schedule users whose effects of interference are minimized, thereby improving transmission efficiency of cell outer users without degrading overall system performance due to retransmission.
  • the present invention is applicable to a user relay environment through cooperation between users in a cell as well as user relay through cooperation of users between cells.
  • the base station may schedule users who are less susceptible to interference caused by retransmission, thereby reducing the performance degradation of the entire system due to the interference caused by retransmission.
  • the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless communication system including a base station, a repeater, and a terminal.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • 6 and 7 are schematic diagrams of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a hybrid automatic retransmission request operation.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a retransmission method using a user relay in a multi-sal environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a retransmission method using a user relay in a multi-sal environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a retransmission method using a user relay in a single cell environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates a user relay in a single cell environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • Certain operations described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), and an access point (AP).
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • RN relay node
  • RS relay station
  • 'terminal' refers to a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber (MSS), an SSCsubscriber station (MSS), an advanced mobile station (AMS), a wireless terminal (WT), and an MTC ( It can be replaced with terms such as machine-type communication (Machine-to-Machine) devices, machine-to-machine (M2M) devices, and device-to-device (D2D) devices.
  • Machine-type communication Machine-to-Machine
  • M2M machine-to-machine
  • D2D device-to-device
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system 3GPP LTE and LTE-A (LTE-Advanced) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • 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 by a radio technology such as UTRAOJniversal Terrestrial Radio Access) or CDMA2000.
  • TDMA can be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile Communications (GSM) / Genera 1 Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GPRS Genera 1 Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • 0FDMA may be implemented by a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • 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 0FDMA in downlink.
  • SC-FDMA is adopted in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • LTE-A Advanced
  • 3GPP LTE / LTE-A the technical features of the present invention are not limited thereto.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval ( ⁇ ):
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot 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. Since 3GPP LTE uses 0FDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. An OFDM symbol is one SOFDMA symbol or symbol It can be called a section.
  • a resource block (RB) as a resource allocation unit includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CPs have an extended CP and a normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended cyclic prefix: Since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than the case of the normal cyclic prefix.
  • the extended cyclic prefix for example, the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • the extended cyclic prefix may be used to further enjoy the inter-symbol interference.
  • one slot includes 7 OFDM symbols, so one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • FIG. 2B illustrates a frame structure type 2.
  • FIG. A type 2 radio frame consists of two half frames, each half frame consists of five subframes, and one subframe consists of two slots.
  • a special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink (Uplink). Pilot Time Slot).
  • the DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • 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.
  • the structure of the above-described radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe may be variously changed.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols and one resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element (RE) is a resource element (RE) on a resource grid, and one resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number NDL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as that of the downlink slot.
  • a maximum of three OFDM symbols in the first slot in a subframe are measured to be a control region to which channels are allocated, and the remaining OFDM The symbols are data regions to which the PDSCH is assigned.
  • a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • ⁇ PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • PHICH is a male answer channel for the uplink, and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for HARQCHybrid Automatic Repeat Request (HARQCHybrid Automatic Repeat Request).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region carries uplink control information.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the data region is allocated a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) that carries user data.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • the PUCCH for one UE is allocated an RB pair in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots. This is the RB pair assigned to the PUCCH. It is said to be frequency hopping at the slot boundary.
  • MIMO Multi-antenna
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the theoretical channel transmission capacity is proportional to the number of antennas, unlike when the transmitter or the receiver uses multiple antennas. This increases. Therefore, the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be significantly improved. As the channel transmission capacity increases, the transmission rate is theoretically the maximum transmission rate with a single antenna. 0 ) can be increased by multiplying the rate of increase? /).
  • the research trends related to multi-antenna antennas up to now include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multiple access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation for multi-antenna systems, improvement of transmission reliability, and improvement of transmission rate. Research is being actively conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information S ⁇ S V, S N T may have a different transmission power.
  • Each transmit power ⁇ ,,... If, ⁇ , the transmission information is adjusted transmission power can be expressed as follows.
  • ⁇ may be expressed as follows using a diagonal matrix of transmission power.
  • weight matrix W is applied to the information vector S whose transmission power is adjusted to configure the transmission signals, ⁇ , ⁇ , which are actually transmitted.
  • the weighting matrix w plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • ⁇ l ' ⁇ ' ''' ⁇ ⁇ can be expressed using the vector X as
  • w is also called a precoding matrix.
  • the received signals: ⁇ , 2 , '" ,) 7 ⁇ of each antenna may be expressed as a vector as follows.
  • .channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes.
  • the channel passing from the transmitting antenna / to the receiving antenna / will be denoted by. "In, the order of the index index is first receive antenna, it should be noted that I being the index of the transmit antenna.
  • FIG. 6 (b) is a diagram illustrating channels from the Tx antennas to the Rx antennas.
  • the channels may be bundled and displayed in the form of a vector and a matrix.
  • a channel arriving from a total of ⁇ transmit antennas to a receive antenna / can be represented as follows.
  • the real channel is added with Additive White Gaussian Noise (AWGN) after passing through the channel matrix H.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • ⁇ [ ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ -, 3 ⁇ 4] ⁇
  • the received signal may be expressed as follows through the above-described mathematical modeling.
  • the number of antennas It is determined by the number of antennas.
  • the number of rows in the channel matrix H is equal to the number of receiving antennas, and the number of columns is equal to the number of transmitting antennas 7.
  • the channel matrix H is
  • the rank of the matrix is the number of rows or columns that are independent of each other. It is defined as the minimum number. Thus, the tank of the matrix cannot be larger than the number of rows or columns.
  • the tank (ran H) of the channel matrix H is limited as follows.
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank can be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed. Therefore, the physical meaning of rank in the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel.
  • MU-MIMO Multiple user-MIM0 refers to an operation in which a base station having multiple antennas serves multiple users (terminals) at the same time.
  • the signal for one terminal may act as interference for another terminal, and thus the overall system performance may be degraded. Therefore, in order for data transmission and reception according to the MU-MIM0 operation to be performed correctly, it is required to remove the interference between users.
  • the base station may perform signal processing according to an interference cancellation technique for a signal to be transmitted to multiple users.
  • the base station can encode the information block to be transmitted to each terminal to each independent codeword.
  • the encoded codewords may be transmitted according to the interference cancellation scheme. For example, for codewords transmitted from one base station to a plurality of terminals, the base station removes the interference in advance. Can transmit By pre-subtraction of the signal transmitted to one terminal to the other terminal u 2 , the terminal U 2 can receive the signal from the base station as if no interference exists. A separate interference cancellation operation may not be performed.
  • ZF-DPC Zero Forcing-Dirty Paper Coding
  • ZF Zero Forcing
  • Equation 12 The ZF-DPC will be described first. Assuming two terminals (Ui and) simultaneously served by one base station, it can be referred to as a composite channel HD h 2 ] of channel (hi) of 3 ⁇ 4 and channel (h2) of U 2 . When LQ decomposition is performed on the synthesized channel H, it can be decomposed into a lower triangular matrix L and an orthogonal matrix Q as shown in Equation 12 below. [Equation 12]
  • the base station knows all of the channel environment for each terminal, encoding is performed by transmitting the encoded component twice without interference of the first row without interference of the first row. It becomes possible.
  • interference cancellation may be performed through pseudo-inverse of the synthesis channel H for multiple users as shown in Equation 14 below.
  • Equation 14 In Equation 14, X H denotes a Hermit matrix for the matrix X, and X "1 means an inverse matrix for the matrix X. Each column of the matrix F of Equation 14 is In this case, the effective channel for each terminal may be expressed by Equation 15 below.
  • the channel in each terminal is in the form of an identity matrix. Can be received.
  • the following HARQ operation may be applied as a control method for data reception failure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a hybrid automatic retransmission request operation.
  • a new packet is transmitted when an ACK signal is received from the data receiver, and a previously transmitted packet can be retransmitted when the NACK signal is received.
  • a packet to which encoding according to a forward error correction (FEC) function is applied may be retransmitted. Therefore, as a result of receiving and decoding one packet, the data receiving side transmits an ACK signal when decoding is successful, and transmits an NACK when decoding fails, and stores the received packet in a buffer.
  • decoding is performed by combining with the packet received in the buffer, thereby increasing the reception success of the packet.
  • the HARQ scheme can be classified into a synchronous HARQ scheme and an asynchronous HARQ scheme according to the timing of retransmission.
  • the synchronous HARQ scheme when the initial transmission fails, subsequent retransmissions are performed at a time point determined by the system. For example, if retransmission is performed every fourth time unit (for example, a subframe) after the initial transmission failure, it is not necessary to inform the receiving side of the information on the time of retransmission. Therefore, when the data transmission side receives the NACK signal, the packet is retransmitted every fourth time until the ACK signal is received.
  • the asynchronous HARQ scheme information about the time of retransmission is It is scheduled separately. Therefore, the retransmission time point of the packet acknowledging the NACK signal may be changed by various requirements such as channel state.
  • the MCS level of a retransmitted packet, the number of resource blocks used, and the like are determined as determined at initial transmission. For example, when the transmitting side transmits data by using eight resource blocks during initial transmission, the retransmission is performed using eight resource blocks similarly when retransmitting.
  • the redundancy method is a method in which the modulation method of the pattern, the number of resource blocks used, and the like vary depending on the channel state. For example, even if transmission is performed initially using eight, it may be retransmitted later using a number of resource blocks larger or smaller than eight depending on the channel state.
  • the transmitting end may convert the data packet into a sub-packet having a predetermined size, and thus initial transmission and retransmission may be performed in units of sub packets.
  • the receiving end may attempt to decode the data packet by combining several subpackets.
  • Several subpackets used for initial transmission and retransmission by the HARQ scheme are generated from one codeword packet.
  • the generated subpackets can be distinguished by the length of the subpackets and the start positions of the subpackets. This distinguishable subpacket is called a redundancy version (RV).
  • RV redundancy version
  • the receiving end may attempt to decode the entire codeword by receiving and combining different RVs. For example, the entire codeword packet that should be received and the already received
  • the HARQ operation may be performed by receiving only the difference between subpackets and attempting decoding, and this method may be referred to as an HARQ operation of incremental redundancy (IR).
  • Such a conventional retransmission scheme has a disadvantage in that performance is degraded when retransmission occurs frequently, such as a cell outer user. That is, a user located outside the cell may have difficulty in restoring information even when receiving a retransmission signal from the base station because the distance from the base station is far from the base station, and the strength of the signal is weak, and the interference from the adjacent cell is strong.
  • the base station when retransmission is performed through the base station, the base station performs retransmission through resources allocated for retransmission, and thus, when retransmission occurs, a separate resource is consumed and thus the transmission efficiency of the entire system is reduced.
  • a scheme for allowing a neighboring terminal to function as a repeater in a single cell black or multi-cell environment in the service of external users may be considered.
  • a relay node may be referred to as a user relay.
  • the base station has multiple antennas and can support MU-MIM0 transmission, and each terminal is assumed to have a single antenna.
  • this assumption is merely illustrative for clarity of explanation, and the principles of the present invention described below may be equally applied to terminal (s) having multiple antennas.
  • FIG. 9 illustrates a user relay in a multi-cell environment according to an embodiment of the present invention. It is a figure which illustrates the retransmission method used.
  • a base station BS 1 and a base station 2 BS 2 service UEs UE 1 and UE 2 located outside their own cells.
  • the terminal 1 receives neighbor cell interference from the base station 2 and the terminal 2 receives neighbor cell interference from the base station 1.
  • the terminal 2 succeeds in restoring information by achieving a target rate, and the terminal 1 is weak in signal strength from the base station 1, and is affected by the neighbor cell interference generated from the base station 2 to restore the information. If it fails, retransmission of the neighbor cell user is performed as shown in FIG. That is, the terminal 2 may operate as a user relay.
  • UE 2 retransmits the successful signal to UE 1
  • UE 1 restores the signal retransmitted from UE 2, removes interference by using interference cancellation technique / signal combining technique), and combines / signal information. Attempt to restore.
  • the base stations can schedule cell inner users to be serviced to reduce interference caused by retransmissions from affecting the performance of the system.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a retransmission method using a user relay in a multiple cell environment according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 1 (BS 1) and the base station 2 (BS 2) are each located in their own outer cell 1 JE 1) and the terminal 2 Initially transmit information (downlink data) to JE 2) (S1001, S1003).
  • dotted lines show interference received from neighbor cells, respectively, and terminal 1 and terminal 2 receive signals transmitted from base station 1 and base station 2 and receive interference from neighbor cells.
  • each terminal attempts to decode the received data (S1005, S1007).
  • terminal 1 fails to decode data and terminal 2 succeeds in decoding data.
  • the amount of information received by the terminal 1 and the terminal 2 through the initial transmission from each base station is calculated as shown in Equations 16 and 17, respectively.
  • ⁇ 1 and ⁇ represent power of signals transmitted from base station 1 and base station 2, respectively.
  • '12 respectively represent a channel between the base station 1 and the terminal 1 and the channel between the terminal 2, and / 2 i and each represents a channel between the base station 2 and the terminal 1 and the channel between the terminal 2.
  • () represents the power of Additive White Gaussian Noise (MGN) in each terminal.
  • MGN Additive White Gaussian Noise
  • the terminal 2 succeeds in restoring the information by achieving a target rate, and the terminal 1 has a weak signal strength from the base station 1, and restores the information due to the influence of neighboring cell interference from the base station 2.
  • retransmission between terminals may be performed. That is, if the target transmission rates of the terminal 1 and the terminal 2 is 3 ⁇ 4 and 3 ⁇ 4, respectively, in the case of Equation 18 below, the terminal 1 does not have a sufficient amount of information. Information cannot be restored, whereas, in Equation 19, UE 2 obtains a sufficient amount of information and succeeds in restoring the information.
  • the terminal 1 When the terminal 1 fails to restore the information, while the terminal 2 succeeds in restoring the information, the terminal 1 requests retransmission (S1009).
  • the terminal 1 may store information received from the base station in a buffer and request retransmission to the terminal 2.
  • the terminal 1 transmits a signal for requesting retransmission the user terminal 2 of the neighbor cell receives the retransmission request or exchanges the retransmission request information between the base stations, and the terminal 2 retransmits the terminal 1 as shown in FIG. 9B.
  • the terminal 2 directly receives the retransmission request signal from the terminal 1, or the terminal 2 overhearing the retransmission request signal (for example, a NACK signal) transmitted by the terminal 1 to the base station 1 of the terminal 1 A retransmission request signal can be received.
  • the retransmission request signal transmitted from the terminal 1 to the base station 1 may be transmitted to the base station 2, and the terminal 2 may receive the retransmission request signal from the base station 2.
  • the terminal 2 Upon receiving the retransmission request from the terminal 1, the terminal 2 transmits the data of the terminal 1 that has successfully restored or the data of the terminal 1 or the terminal 1 that has successfully restored and the data of the terminal 1 to the terminal 1 It may be (S1011).
  • the retransmission method of the terminal 2 to the terminal 1 is predetermined, so that the base station and the terminal may be known in advance, and the upper layer message is transmitted to the terminals serviced by each base station. Through the transmission information set for the retransmission method may be informed.
  • three retransmission schemes will be described in detail.
  • UE 2 transmits its own successful data restoration, that is, an adjacent cell interference component that prevented information restoration of UE 1 during initial transmission (S1011).
  • each base station serves other users (terminals) in addition to the terminal 1 and 2 according to the scheduling to minimize the spectral efficiency loss due to the retransmission can do . Therefore, while receiving the retransmission from the terminal 2, the terminal 1 receives the inter-cell interference from the base station 1 and the adjacent cell interference from the base station 2.
  • Equation 20 The amount of information of UE 1 that receives the interference component from UE 2 through the interference retransmission scheme is expressed by Equation 20 below.
  • Equation 20 ⁇ ⁇ represents the power of the signal transmitted from the terminal 2 to the terminal 1
  • hjj represents the channel between the terminal 2 and the terminal 1.
  • AWGN additive white Gaussian noise
  • the terminal 1 may restore the information of the terminal 2, that is, the interference information through retransmission. As shown in Equation 21 below, when the terminal 1 achieves the target transmission rate of the terminal 2, the information is obtained from the terminal 2 and succeeded in restoring the information. [Equation 21]
  • the interference component may be removed from the signal received in the initial transmission by using a successive interference cancelation (SIC) technique. (S1013). That is, the terminal 1 may remove the information of the terminal 2 from the information received in the initial transmission stored in the buffer. As such, after the interference is removed using the SIC, the terminal 1 may obtain the information amount as shown in Equation 22 below.
  • SIC successive interference cancelation
  • the terminal 1 may also obtain information in addition to the terminal 2 information.
  • the terminal 2 may transmit the data component of the terminal 1 obtained by the terminal 1 to the terminal 1 instead of the own data that has been successfully restored (S1011).
  • each base station serves different users according to scheduling. Accordingly, the terminal 1 receives the retransmission from the terminal 2 In-cell interference from base station 1 and adjacent cell interference from base station 2 are received.
  • the terminal 1 receiving the signal component through the signal retransmission scheme combines the signal received from the base station (information stored in the buffer) during initial transmission and the signal received from the terminal 2 when retransmitted through energy combining. (S1013).
  • the terminal 1 may combine the received signal to obtain an improved amount of information as shown in Equation 24 below.
  • p v represents the power of the signal transmitted from the terminal 2 to the terminal 1
  • j is a channel between the terminal 2 and the terminal 1.
  • N o means the power of the additive white Gaussian noise (AWGN) at each terminal.
  • AWGN additive white Gaussian noise
  • Terminal 1 is successfully restored, if information such as base stations and this way to combine a signal obtained through the second relay terminal is attempting to restore the information, the equation "25 below.
  • the terminal 1 may selectively use a better performance as shown in Equation 26 below.
  • the terminal 2 transmits an interference component such that the terminal 1 recovers the interference, and the remaining channel capacity increases the signal size of the UE1.
  • the signal components may be mixed and transmitted to make it possible (S1011). That is, retransmission of the interference and retransmission of the signal may be performed together at the same time.
  • the terminal 1 removes the interference component from the signal received for the initial transmission by using a sequential interference cancellation (SIC) technique, and at the same time, the signal received from the base station for the initial transmission and the terminal 2 for retransmission through energy combining.
  • SIC sequential interference cancellation
  • the terminal 1 recovers the interference as in the interference signal retransmission scheme described above to obtain a signal without interference through the SIC, and additionally performs signal retransmission. Through combining, the information recovery effect can be obtained through improved signal.
  • the retransmission scheme using the user relay described above may be equally applied in a single cell environment.
  • the same description as the technique in the multi-sal environment will be described. Omit.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a retransmission method using a user relay in a single cell environment according to an embodiment of the present invention.
  • base station 1 services UEs (UE 1 and UE 2) located outside of its cell.
  • the terminal 1 receives interference from the terminal 2 and the terminal 2 receives interference from the terminal 1.
  • the terminal 2 achieves a target rate and succeeds in restoring the information, and the terminal 1 has a weak signal strength from the base station 1 and fails to restore the information due to the interference generated from the terminal 2.
  • FIG. 11B neighboring users are retransmitted. That is, the terminal 2 may operate as a user relay.
  • UE 2 retransmits the successful signal to UE 1
  • UE 1 restores the signal retransmitted from UE 2, removes interference by using interference cancellation technique / signal combining technique), and combines / signal information. Attempt to restore.
  • the base stations can be scheduled to serve cell inner users to reduce the interference caused by the retransmission affecting the performance of the system.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a retransmission method using a user relay in a single cell environment according to an embodiment of the present invention.
  • BS 1 (BS 1) initially transmits information (downlink data) to UE 1 (UE 1) and UE 2 JE 2 located outside its cell (S1201, S1203). ).
  • dotted lines show interference received from neighboring terminals, respectively, and terminal 1 and terminal 2 respectively receive signals transmitted from base station 1. Receive and receive interference from neighboring terminals.
  • each terminal attempts to decode the received data (S1205 and S1207).
  • terminal 1 fails to decode data and terminal 2 succeeds in decoding data.
  • the terminal 1 fails to restore the information, while the terminal 2 succeeds in restoring the information, the terminal 1 requests retransmission (S1209).
  • the terminal 1 may store the information received from the base station in a buffer, and request the terminal 2 to retransmit.
  • the terminal 2 receives the retransmission request or exchanges retransmission request information between the base stations, and as shown in FIG. 11B, the terminal 2 is the terminal.
  • the terminal 2 directly receives the retransmission request signal from the terminal 1, or the terminal 2 overhearing the retransmission request signal (for example, the NAC signal) transmitted by the terminal 1 to the base station 1 (rehearing request of the terminal 1) It can receive a signal.
  • the retransmission request signal transmitted from the terminal 1 to the base station 1 may be received from the base station 1.
  • the terminal 2 may mix the data of the terminal 1 that has been successfully restored, the data of the terminal 1, or the data of the terminal 1 that has been successfully restored with the data of the terminal 1, and transmit the data to the terminal 1 There is (S1211).
  • the retransmission method of the terminal 2 to the terminal 1 is predetermined, so that the base station and the terminals may be known in advance, and may transmit and inform the set information on the retransmission method through higher layer messages to the terminals serviced by each base station. have.
  • the interference component is extracted from the signal received for the initial transmission using a sequential interference cancellation (SIC) technique. Can be removed (S1213).
  • the terminal 1 acquires data of the terminal 1 from the terminal 2, the signal received from the base station (information stored in the buffer) during initial transmission through energy combining and received from the terminal 2 during retransmission. The signal is combined (S1213).
  • SIC sequential interference cancellation
  • the interference component is removed from the signal received for the initial transmission by using a sequential interference cancellation (SIC) technique, and at the same time, the initial transmission through energy combining
  • SIC sequential interference cancellation
  • each base station services users (terminals) other than terminal 1 and terminal 2, respectively, according to scheduling. Therefore, transmission quality of a user who is serviced by each base station may be degraded due to interference generated from retransmission between terminals.
  • a base station needs a new type of user scheduling scheme in consideration of occurrence of retransmission between terminals. That is, the base station considers the possibility that retransmission will occur at the next time (for example, the next subframe) only when serving a cell outside user (for example, a user located in an area where the distance from the base station is greater than a certain threshold).
  • Scheduling to service users located inside the cell that are less affected by interference may minimize performance degradation of the entire system.
  • the base station schedules other terminals other than the terminal performing the retransmission at a low power to prevent interference. Can reduce the impact.
  • the base station may be scheduled to perform retransmission using the user relay according to the present invention in ABS (or Almost Blank Sub-frame) as part of time domain ICKX Inter-Cell Interference Coordination (ABS).
  • FIG. 13 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 130 and a plurality of terminals 140 located in an area of a base station 130.
  • the base station 130 includes a processor 131, a memory 132, and a radio frequency unit 133.
  • Processor 131 implements the proposed functions, processes and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 131.
  • the memory 132 is connected to the processor 131 and stores various information for driving the processor 131.
  • the RF unit 133 is connected to the processor 131 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 140 includes a processor 141, a memory 142, and an RF unit 143.
  • Processor 141 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 141.
  • the memory 142 is connected to the processor 141 and stores various information for driving the processor 141.
  • the RF unit 143 is connected to the processor 141 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memory 132, 142 may be inside or outside the processor 131, 141, It may be connected to the processor (131, 141) by a variety of well-known means.
  • the base station 130 and / or the terminal 140 may have a single antenna or multiple antennas.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs (f ield).
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field.
  • programmable gate arrays programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function block that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the data transmission / reception scheme in the wireless access system of the present invention has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE system, but it is possible to apply to various wireless access systems in addition to the 3GPP LTE system.

Landscapes

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에서는 릴레이 노드(Relay Node)를 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 제1 단말이 인접하는 제2 단말에 의한 간섭으로 인하여 기지국으로부터 수신한 제1 신호로부터 데이터의 복원에 실패한 경우, 인접하는 제2 단말에 재전송을 요청하는 단계, 제1 단말이 제2 단말로부터 제2 신호를 수신하는 단계 및 제1 단말이 제1 신호로부터 제2 신호를 이용하여 데이터를 복원하는 단계를 포함하되, 제2 신호가 전송되는 시점에서 기지국에 의해 제1 단말 및 제2 단말 이외의 타 단말이 스케줄링된다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게 릴레이 노드 (Relay Node)를 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
도 1은 무선 통신 시스템에서 하나의 기지국 영역 내에 존재하는 릴레이 노드 (RN: Relay Node) 및 단말들을 도시한다. 릴레이 노드는 소스 노드에서 전송한 신호를 중간에서 수신하여 목적지 노드로 무선 중계하는 노드를 말한다. 릴레이 노드는 단말의 데이터 전송율 커버리지 향상， 그룹 이동성, 임시적인 네트워크 배치， 셀 경계 영역에서의 효율성 (throughput) 향상 및 /또는 새로운 영역 내의 커버리지 제공을 위해 고려될 수 있다. 단말은 기지국과 직접 통신하거나 릴레이 노드를 통해 2개의 홉에 걸쳐 기지국과 통신을 통신을 수행할 수 있다.
릴레이 노드는 기지국으로부터 수신한 데이터를 릴레이 노드 영역 내에 위치한 단말로 전송하고, 릴레이 노드 영역 내에 위치한 단말로부터 수신한 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 이하 편의상, 기지국과 릴레이 노드 간의 무선 링크를 백홀 링크 (backhaul Hnk)라고 지칭한다. 기지국으로부터 릴레이 노드로의 링크를 백홀 하향링크 (backhaul downlink)라고 하며， 릴레이 노드로부터 기지국으로의 링크를 백홀 상향링크 (backhaul uplink)라고 한다. 또한， 릴레이 노드와 단말 간의 무선 링크를 액세스 링크 (access link)라고 한다 릴레이 노드로부터 단말로의 링크를 액세스 하향링크 (access downlink)라고 하며 단말로부터 릴레이 노드로의 링크를 액세스 상향링크 (access uplink)라고 한다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
본 발명에서는 다중 셀 하향 링크 환경에서 셀간 간섭이 존재하는 경우에 사용자간의 협력 혹은 셀 내의 사용자간 간섭이 존재하는 경우 사용자간 협력을 을 통한 재전송을 통해 전체 시스템의 전송 효을을 증대시키는 기법을 제안한다. 구체적으로, 셀 외각 (cell edge)에 위치한 사용자가 자신의 복원한 신호, 즉 상대 사용자의 간섭 성분을 재전송 해주고， 이를 수신한 사용자는 간섭 제거 기법을 통해 간섭을 제거하고, 간섭이 제거된 신호 성분을 통해 데이터를 복원하기 위한 방안을 제안한다. 또한， 기지국은 효과적인 스케줄링 (scheduling)을 통해 이와 같은 재전송으로 인한 간섭이 영향이 미치지 않도록 사용자들을 선택하기 위한 방안을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과재들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상은, 무선 접속 시스템에서 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 제 1 단말이 인접하는 게 2 단말에 의한 간섭으로 인하여 기지국으로부터 수신한 제 1 신호로부터 데이터의 복원에 실패한 경우, 인접하는 제 2 단말에 재전송을 요청하는 단계, 제 1 단말이 계 2 단말로부터 제 2 신호를 수신하는 단계 및 제 1 단말이 게 1 신호로부터 제 2 신호를 이용하여 데이터를 복원하는 단계를 포함하되， 제 2 신호가 전송되는 시점에서 기지국에 의해 제 1 단말 및 제 2 단말 이외의 타 단말이 스케줄링된다.
본 발명의 다른 양상은， 무선 접속 시스템에서 데이터를 수신하는 거 U 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 인접하는 제 2 단말에 의한 간섭으로 인하여 기지국으로부터 수신한 저 U 신호로부터 데이터의 복원에 실패한 경우， 인접하는 제 2 단말에 재전송을 요칭하고 제 2 단말로부터 제 2 신호를 수신하며, 제 1 신호로부터 계 2 신호를 이용하여 데이터를 복원하는 프로세서를 포함하되， 제 2 신호가 전송되는 시점에서 기지국에 의해 제 1 단말 및 제 2단말 이외의 타 단말이 스케줄링된다. 바람직하게, 제 1 신호에서 제 1 신호의 간섭 성분에 해당하는 제 2 신호를 이용하여 간섭 성분을 제거하고 데이터를 복원한다.
바람직하게, 제 1신호와 제 2신호를 결합하여 데이터를 복원한다.
바람직하게, 게 1 신호에서 제 1 신호의 간섭 성분에 해당하는 제 2 신호의 일부분을 이용하여 간섭 성분을 제거하고， 제 1 신호와 제 2 신호의 일부분을 제외한 나머지 부분을 결합하여 데이터를 복원한다.
바람직하게， 제 1 단말 및 제 2 단말이 기지국으로부터 거리가 임계치 이상인 영역에 위치하는 경우, 타 단말은 기지국으로부터 거리가 임계치 미만인 영역에 위치한다.
【유리한 효과】
본 '발명의 실시예에 따르면, 인접 샐 사용자간 협력을 통한 재전송 기법으로 셀 외각에 위치한 사용자의 정보 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 인접 샐에서 자신의 정보를 복원한 사용자는 다른 셀에 위치한 정보 복원에 실패한 사용자의 재전송 요구 시에 자신이 복원한 정보， 즉 다른 사용자의 간섭에 해당하는 정보를 재전송한다. 이와 같은 자신의 간섭 성분을 전달받은 사용자는 자신의 초기 전송 신호에서 간섭 성분을 제거하여， 간섭이 없는 신호를 통해 정보 복원을 시도함으로써 전송 효율이 증가한다. 또한 기지국은 셀 외각 사용자들 사이의 정보 재전송이 일어날 가능성을 고려하여, 간섭의 영향이 최소화되는 사용자들을 스케줄링해줌으로써 재전송으로 인한 전체 시스템의 성능 저하 없이 셀 외각사용자의 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 셀간 사용자의 협력을 통한 사용자 릴레이뿐만 아니라 셀 내의 사용자간 협력을 통한 사용자 릴레이 환경에도 적용 가능하다. 동일한 샐 내에 존재하는 사용자들 사이에서 간섭을 재전송함으로써 최초 전송에서 정보 수신에 실패한 사용자의 전송 효을을 증가시킬 수 있다. 재전송이 발생되는 동안 기지국은 재전송으로 발생하는 간섭에 영향을 덜 받는 사용자들 스케줄링하여 재진송으로 발생하는 간섭으로 인한 전체 시스템의 성능 저하를 줄일 수 있다. 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는， 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고， 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다. 도 1 은 기지국, 중계기 및 단말을 포함하는 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6 및 도 7은 다중 안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 8은 하이브리드 자동 재전송 요구 동작을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 샐 환경에서 사용자 릴레이를 이용한 재전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 10을 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 샐 환경에서 사용자 릴레이를 이용한 재전송 방법을 예시하는흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 샐 환경에서 사용자 릴레이를 이용한 재전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 셀 환경에서 사용자 릴레이를. 이용한 재전송 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는것이며， 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나， 당업자는 본 발명아이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국 (BS: Base Station)'은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB) , 액세스 포인트 (AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한 '단말 (Terminal)'은 UE(User Equi ment), MS (Mob i le Station) , MSS(Mobi le Subscriber Station) , SSCSubscriber Station) , AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC (Machine-Type Communication) 장치 , M2M(Machine— to一 Machine) 장치 ,■ D2D 장치 (Device-to— Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다. 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며， 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP시스템 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA (code division multiple access) , FDMA( frequency division multiple access) , TDMA(time division multiple access), 0FDMA( orthogonal frequency division multiple access) , SC-FDMA( single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRAOJniversal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile commun i cat i ons ) / GPRS (Genera 1 Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 0FDMA는 IEEE 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)은 E— UTRA를 사용하는 E-UMTS (Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 0FDMA를 채용하고 상향링크에서 SC— FDMA를 채용한다. LTE-A( Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
1. 본 발명이 적용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A시스템의 일반 .
1. 1. 시스템 일반
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
셀를라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서， 상향링크 /하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임 (radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임 (radio frame)은 10개의 서브프레임 (subframe)으로 구성되고， 하나의 서브프레임은 시간 영역 (time domain)에서 2개의 슬롯 (slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 ΤΉ (transmission time interval)라 한다: 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고， 주파수 영역에서 다수의 자원블록 (RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 0FDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간 (symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SOFDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록 (RB: Resource Block)은, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파 (subcarrier)를 포함한다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM심볼의 수는 순환 전치 (CP: Cyclic Prefix)의 구성 (configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 순환 전치 (extended CP)와 일반 순환 전치 (normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 순환 전치에 의해 구성된 경우， 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 순환 전치에 의해 구성된 경우:， 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로， 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 순환 전치인 경우보다 적다. 확장 순환 전치의 경우에, 예를 들어， 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 즐이기 위해 확장 순환 전치가 사용될 수 있다.
일반 순환 전치가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로， 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고， 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH( physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 2의 (b)는 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성되고, 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 5개의 서브프레임 중 특히， 스페셜 서브프레임 (special subframe)은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간 (GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색， 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며， 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고， 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나， 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소 (element)를 자원 요소 (RE: resource element)하고， 하나의 자원 블록은 12 X 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭 (bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할수 있다.
도 4는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면， 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 재어 채널들이 할당되는 제어 영역 (control region)이고， 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역 (data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
ᅳ PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수 (즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 웅답 채널이고， HARQCHybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not- Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보 (DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보， 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 (Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
도 5는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는
PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은. 슬롯 경계 (slot boundary)에서 주파수 도약 (frequency hopping)된다고 한다. 1.2. 다중안테나 (MIMO)시스템
도 6은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 ^개로, 수신 안테나의 수를 개로 늘리면， 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서， 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라， 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트 ?0)에 레이트 증가율 ?/)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
【수학식 1】
R( = πήη{Ντ， NR )
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다증안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구， 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 ^개의 송신 안테나와 Λ¾개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, ^개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 ^개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 2】
Figure imgf000015_0001
각각의 전송 정보 S^SV,SNT는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을 ^， ，…，^ 라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 3】
Figure imgf000015_0002
또한， §는 전송 전력의 대각행렬 를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 4】
Figure imgf000015_0003
전송전력이 조정된 정보 백터 S에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는 개의 송신신호 ，^^， ^가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬 w는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다. ^l'^''''^ ^는 백터 X를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 5】 X二 = Ws = WPs
Figure imgf000016_0003
여기에서， 는 /번째 송신 안테나와 번째 정보간의 가중치를 의미한다. w는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 NR 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호 ： ^， 2，'"，)7 ^은 백터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 6]
Figure imgf000016_0001
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우， .채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 /로부터 수신 안테나 /를 거치는 채널을 로 표시하기로 한다. '에서， 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저 , 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 6(b)은 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 /로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 백터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도
6(b)에서, 총 ^ 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 /로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
【수학식 7】
Figure imgf000016_0002
따라서， ^개의 송신 안테나로부터 Λί?개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 8】
Figure imgf000017_0001
실제 채널에는 채널 행렬 H를 거친 후에 백색잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음 ^，"2，"'，"^은 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 9】
η = [η1,η2,··-,¾]Γ
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 10】
Figure imgf000017_0002
한편， 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure imgf000017_0003
안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H에서 행의 수는 수신 안테나의 수 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 7와 같다. 즉, 채널 행렬 H는 행렬이
Figure imgf000017_0004
행렬의 탱크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서， 행렬의 탱크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬 H의 탱크 (ran H))는 다음과 같이 제한된다.
【수학식 11]
mnk(H)≤ min(iVr， NR )
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해 (Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해 (singular value decomposition) 하였을 때， 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
1. 3. 다중 사용자 -MIM0
다중 사용자 -MIM0 (MU-MIMO: Multiple User-MIMO)는 다중 안테나를 구비한 기지국이 동시에 다수의 사용자 (단말)를 서비스하는 동작을 의미한다. 동시에 다수의 사용자가 하나의 기지국에 의해서 서빙 받는 경우에， 하나의 단말에 대한 신호는 다른 단말에 대한 간섭으로서 작용할 수 있어서, 전체적인 시스템 성능이 저하될 수 있다. 따라서, MU-MIM0 동작에 따른 데이터 송수신이 올바르게 수행되기 위해서는 사용자간의 간섭을 제거하는 것이 요구된다. 이를 위해서, 기지국에서 다중 사용자에게 전송될 신호에 간섭 제거 기법에 따른 신호처리를 수행할 수 있다.
기지국에서는 각각의 단말에게 전송될 정보 블록을 각각의 독립적인 코드워드 (codeword)로 인코딩할 수 있다. 인코딩된 코드워드들은 간섭 제거 기법에 따라서 전송될 수 있다. 예를 들어, 하나의 기지국에서 복수개의 단말에게 전송하는 코드워드에 대해서, 기지국은 간섭을 미리 제거하는 방식으로 전송할 수 있다. 하나의 단말 에게 전송하는 신호를 다른 단말 (u2)에게 전송하는 신호에서 미리—제거 (pre-subtraction)함으로써， 단말 (U2)은 간섭이 존재하지 않는 것처럼 기지국으로부터의 신호를 수신할 수 있어서 별도의 간섭 제거 동작을 수행하지 않을 수 있다. 이러한 간섭 제거 기법으로서, ZF-DPC (Zero Forcing - Dirty Paper Coding) , ZF (Zero Forcing) 등이 적용될 수 있다.
ZF-DPC 에 대하여 먼저 설명한다. 하나의 기지국에 의해서 동시에 서빙 받는 2 개의 단말 (Ui 및 )를 가정하면, ¾ 의 채널 (hi)과 U2 의 채널 (h2)의 합성 채널 H-D h2] 라고 할 수 있다. 이러한 합성 채널 H 에 대해서 LQ 분해 (decomposition)을 수행하면, 다음의 수학식 12 와 같이 하삼각행렬 (lower triangular matrix) L과 직교행렬 (orthogonal matrix) Q로 분해될 수 있다. 【수학식 12]
Figure imgf000019_0001
상기 수학식 12 에서 빔포밍 (beamforming) 백터로서 행렬 Q 의 열 (column)을 사용하여 MIM0 전송이 수행되면， 단말이 수신하는 신호에서는 하삼각행렬 L 만 남게 된다. 만약 기지국이 각각의 단말에 대한 채널 환경을 모두 알고 있는 경우에는, 첫 번째 행 (row)의 간섭 없이 인코딩된 성분을 두 번찌 1 행 (row)의 간섭 성분을 피해서 전송하는 방식으로 인코딩을 수행할 수 있게 된다. 여기서, 각각의 단말에 대한 빔포밍 백터 (즉, 에 대한 빔포밍 백터는 이고, U2 에 대한 빔포밍 백터는 w2)가 Wi=qi 라 하면， 실효 채널 (effective channel)은 다음의 수학식 13 과 같이 나타낼 수 있다. 따라서， 하나의 단말로의 신호가 다른 단말로의 신호로부터의 간섭이 미리 제거되어 전송될 수 있으므로, 해당 단말은 간섭을 제거하는 별도의 동작 없이 기지국으로부터의 신호를 올바르게 수신할 수 있게 된다.
【수학식 13]
f /,, i二 k
' k 0 i≠k
다음으로, ZF 빔포밍의 경우에는 다중 사용자에 대한 합성 채널 H 에 대해서 다음의 수학식 14 에서와 같이 의사-역변환 (pseudo-inverse)를 통해서 간섭 제거가 이루어질 수 있다.
【수학식 14】
Figure imgf000020_0001
상기 수학식 14 에서 XH 는 행렬 X 에 대한 에르미트 (hermit) 행렬을 의미하고， X"1 은 행렬 X 에 대한 역행렬을 의미한다. 상기 수학식 14 의 행렬 F 의 각각의 열 (column)이 각각의 단말에 대한 범포밍 백터가 된다. 즉, w fi 가 된다. 이러한 경우 각각의 단말에 대한 실효채널은 다음의 수학식 15 와 같이 나타낼 수 있다.
【수학식 15】
Figure imgf000020_0002
이러한 ZF 기법을 사용하는 경우에 각각의 단말에서의 채널은 단위 (identity) 행렬의 형태가 되므로 결과적으로 간섭이 미리 제거된 신호를 수신할 수 있게 된다.
2. 사용자릴레이 (UE-relay)를 이용한재전송 방법
일반적으로， 데이터의 수신 실패에 대한 제어 방법으로는 다음과 같은 HARQ 동작이 적용될 수 있다.
도 8은 하이브리드 자동 재전송 요구 동작을 예시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 데이터 송신측에서 하나의 패킷을 전송한 후， 데이터 수신측으로부터 ACK 신호를 수신하면 새로운 패킷을 전송하고, NACK 신호를 수신하면 기전송된 패킷을 재전송할 수 있다. 이때, 순방향 오류 정정 (FEC: Forward Error Correction) 기능에 따른 인코딩이 적용된 패킷이 재전송될 수 있다. 따라서, 데이터 수신측에서는 하나의 패킷을 수신하여 디코딩 한 결과, 디코딩에 성공한 경우에는 ACK 신호를 전송하고, 디코딩에 실패한 경우에는 NACK 을 전송하고 버퍼에 수신된 패킷을 저장한다. 그리고, 상기 NACK 신호에 따른 재진송 패킷이 수신되면， 상기 버퍼에 수신된 패킷과 결합하여 디코딩을 수행함으로써， 패킷의 수신 성공을을 높일 수 있게 된다.
HARQ 방식은, 재전송하는 타이밍에 따라， 동기식 (synchronous) HARQ 방식과 비동기식 (asynchronous) HARQ 방식으로 구분할 수 있다. 동기식 HARQ 방식에 있어서, 초기 전송이 실패했을 경우 이후의 재전송은 시스템에 의해 정해진 시점에 수행된다. 예를 들어， 초기 전송 실패 후에 매 4 번째 시간 단위 (예를 들어， 서브프레임)에 재전송이 수행되도록 정해진 경우에는, 추가로 재전송 시점에 대한 정보를 수신측에 알릴 필요가 없다. 따라서， 데이터 송신 측에서 NACK 신호를 수신한 경우, ACK 신호를 받기까지 매 4 번째 시간 단위에 패킷을 재전송한다. 한편， 비동기식 HARQ 방식에 따르면, 재전송 시점에 관한 정보가 별도로 스케줄링 된다. 따라서， NACK 신호에 상웅하는 패킷의 재전송 시점은 채널 상태 등 여러가지 요건에 의해 변경될 수 있다.
또한， 재전송시에 사용하는 자원의 양에 대해 채널 상태를 반영하는지의 여부에 따라 적응적 (adaptive) HARQ 방식과 비-적웅적 (non— adaptive) HARQ 방식으로 구분할 수 있다. 비-적웅적 HARQ 방식은 재전송되는 패킷의 MCS 레벨, 사용되는 자원 블록의 수 등이 초기 전송시에 정해진 대로 이루어진다. 예를 들어， 송신 측에서 초기 전송 시 8 개의 자원 블록을 이용하여 데이터를 전송하면， 이후 재전송 시에도 동일하게 8 개의 자원 블톡을 이용하여 재전송한다. 한편， 적웅적 방식은 패¾의 변조 방식, 사용되는 자원 블록의 수 등이 채널 상태에 따라 가변하는 방식이다. 예를 들어, 초기에 8 개를 이용하여 전송이 수행된 경우에도， 이후에 채널 상태에 따라서는 8 개보다 크거나 작은 수의 자원 블록을 이용하여 재전송 할 수 있다.
전술한 바와 같은 HARQ를 통한 데이터 패¾ 전송 동작에 있어서， 송신단에서는 데이터 패킷을 소정의 크기의 서브 패킷 (sub-packet)으로 변환하여, 서브 패킷 단위로 초기 전송 및 재전송이 수행될 수 있다. 수신단에서는 여러 개의 서브 패킷을 결합하여 데이터 패킷의 디코딩을 시도할 수 있다.
HARQ 방식에 의한 초기 전송과 재전송에 사용되는 여러 개의 서브 패킷은 하나의 코드워드 패킷으로부터 생성된다. 이때 생성된 여러 개의 서브 패킷들은 서브 패킷의 길이와 서브 패킷의 시작 위치로 그 구별이 가능하다. 이처럼 구별이 가능한 서브 패킷을 리던던시 버전 (RV: Redundancy Version)이라고 한다. 수신단에서는 상이한 RV 들을 수신하고 결합함으로써 전체 코드워드의 디코딩을 시도할 수 있다. 예를 들어, 수신해야 할 전체 코드워드 패킷과 이미 수신된 서브 패킷의 차이만큼만 수신하여 디코딩을 시도하는 방식으로 HARQ 동작이 수행될 수 있는데, 이러한 방식을 증분 리던던시 (IR: Incremental Redundancy) 방식의 HARQ동작이라고 할 수 있다.
이와 같은 종래의 재전송 기법은 셀 외각 사용자와 같이 재전송이 빈번히 일어나는 경우에 성능이 저하되는 단점이 존재한다. 즉， 셀 외각에 위치한 사용자의 경우 기지국으로부터 거리가 멀어 신호의 세기가 약할 뿐 아니라 인접 셀로부터 오는 간섭이 강해서 기지국으로부터 재전송 신호를 받아 정보량을 향상시키더라도 정보의 복원에 어려움을 겪을 수 있다. 또한 기지국을 통해 재전송을 하는 경우에 기지국은 재전송용으로 할당된 자원을 통해 재전송을 수행하기 때문에, 재전송이 발생하는 경우 별도의 자원이 소모되어 전체 시스템의 전송 효율이 저하되는 단점을 가지고 있다.
본 발명에서는 단일 셀 흑은 다중 셀 환경에서 샐 외각 사용자들을 서비스하는 상황에서 인접하는 단말이 중계기의 기능을 하도록 하는 방안이 고려될 수 있다. 이러한 릴레이 노드를 사용자-릴레이 (UE-r el ay)라고 칭할 수 있다.
이하, 기지국은 다중 안테나를 구비하고 MU-MIM0 전송을 지원할 수 있는 것올 가정하고， 각 단말들은 단일 안테나를 구비하는 것을 가정한다. 그러나, 이러한 가정은 설명의 명료성을 위한 예시적인 것일 뿐， 다중 안테나를 구비한 단말 (들)에 대해서도 이하에서 설명하는 본 발명의 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
2. 1. 다중 샐환경
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 환경에서 사용자 릴레이를 이용한 재전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 먼저 도 9의 (a)와 같이 기지국 (BS 1)과 기지국 2(BS 2)는 각각 자신의 셀 외각에 위치하는 단말 (UE 1과 UE 2)를 서비스한다. 이 때 단말 1은 기지국 2로부터 인접 셀 간섭을 받고， 단말 2는 기지국 1로부터 인접 샐 간섭을 받게 된다. 이와 같은 환경에서 단말 2는 목표 전송율 (target rate)을 달성하여 정보의 복원에 성공하고, 단말 1은 기지국 1로부터의 신호의 세기가 약하고, 기지국 2로부터 발생한 인접 셀 간섭의 영향으로 정보의 복원에 실패한 경우， 도 9의 (b)와 같이 인접 셀 사용자의 재전송이 실행된다. 즉, 단말 2는 사용자 릴레이로 동작할 수 있다. 단말 2는 자신이 복원에 성공한 신호를 단말 1로 재전송하고, 단말 1은 단말 2로부터 재전송 받은 신호를 복원하고， 간섭 제거 기법 /신호 결합 기법)을 이용하여 간섭을 제거하고 /신호를 결합하고 정보 복원을 시도한다. 이 같은 재전송이 발생한 경우에 기지국들은 셀 내측 (cell inner) 사용자들올 서비스하도록 스케줄링함으로써 재전송으로 발생한 간섭이 시스템의 성능에 영향을 미치는 것올 감소시킬 수 있다.
도 10을 본 발명의 일 실시예에 따른 다증 셀 환경에서 사용자 릴레이를 이용한 재전송 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면， 다중 셀 환경에서 셀 외각 사용자들을 서비스하는 상황에서 기지국 1(BS 1) 및 기지국 2(BS 2)는 각각 자신의 샐 외각에 위치하는 단말 1 JE 1) 및 단말 2 JE 2)에게 정보 (하향링크 데이터)를 초기 전송한다 (S1001, S1003). 도 10에서 점선은 각각 인접 셀로부터 받는 간섭을 도시한 것이며, 단말 1과 단말 2는 각각 기지국 1 및 기지국 2로부터 전송되는 신호를 수신하며 인접 셀로부터 간섭을 받게 된다. 이어， 각 단말 (단말 1 및 단말 2)은 수신한 데이터의 디코딩을 시도한다 (S1005, S1007) . 이하， 설명의 편의를 위해 단말 1은 데이터 디코딩에 실패하고 단말 2는 데이터 디코딩에 성공한 경우를 가정한다.
각 기지국으로부터 초기 전송을 통해 단말 1과 단말 2가 수신하는 정보량은 각각 아래 수학식 16 및 수학식 17와 같이 산출된다.
【수학식 16]
Figure imgf000025_0001
【수학식 17]
Figure imgf000025_0002
여기서, Γ1 및 ^는 각각 기지국 1 및 기지국 2에서 전송한 신호의 전력을 나타낸다. 과 ' 12은 각각 기지국 1로부터 단말 1 사이의 채널 및 단말 2 사이의 채널을 나타내고， /2i과 은 각각 기지국 2로부터 단말 1 사이의 채널 및 단말 2 사이의 채널올 나타낸다. 또한 【)는 각 단말에서의 부가 백색 가우스 잡음 (MGN: Additive White Gaussian Noise)의 파워를 나타낸다.
이와 같은 환경에서 단말 2는 목표 전송을 (target rate)을 달성하여 정보의 복원에 성공하고, 단말 1은 기지국 1로부터의 신호의 세기가 약하며, 기지국 2로부터 발생한 인접 셀 간섭의 영향으로 정보의 복원에 실패한 경우， 단말 간 재전송이 수행될 수 있다. 즉, 단말 1과 단말 2의 목표 전송율이 각각 ¾과 ¾라고 한다면, 아래 수학식 18과 같은 경우에 단말 1은 정보량이 층분치 않아 정보를 복원하지 못하게 되고 , 반면에 수학식 19와 같은 경우에 단말 2는 층분한 정보량을 얻어 정보의 복원에 성공한다 .
【수학식 18】 【수
Figure imgf000026_0001
단말 1은 정보 복원에 실패한 반면， 단말 2는 정보 복원에 성공한 경우， 단말 1은 재전송을 요구한다 (S1009) . 이때 , 단말 1은 기지국으로부터 수신한 정보를 버퍼에 저장하고 , 단말 2에게 재전송을 요청할 수 있다. 단말 1이 재전송을 요구하는 신호를 전송하는 경우， 인접 샐의 사용자 단말 2가 재전송 요구를 수신하거나 , 기지국 간의 재전송 요구 정보 교환을 통해， 도 9의 (b)와 같이 단말 2가 단말 1에게 재전송을 수행한다 . 여기서， 단말 2는 단말 1로부터 재전송 요구 신호를 직 접 수신하거나 , 단말 1이 기지국 1로 전송하는 재전송 요구 신호 (예를 들어， NACK 신호)를 단말 2가 오버히어 링 (overhearing)하여 단말 1의 재전송 요구 신호를 수신할 수 있다 . 또한, 단말 1이 기지국 1에 전송한 재전송 요구 신호가 기지국 2에 전달되고， 단말 2는 기지국 2로부터 재전송 요구 신호를 수신할 수도 있다 .
단말 1로부터 재전송 요청을 수신한 단말 2는 복원에 성공한 자신 (단말 2)의 데이터 혹은 단말 1의 데이터 혹은 복원에 성공한 자신 (단말 2)의 데이터와 단말 1의 데이터를 흔합하여 단말 1에 게 전송할 수 있다 (S1011) . 여기서， 단말 2의 단말 1로의 재전송 방식은 미리 정해져 있어 기지국과 단말들이 사전에 알고 있을 수 있으며， 각 기지국이 서비스하는 단말들에게 상위 계층 메시지 등을 통해 재전송 방식에 대한 설정된 정보를 전송하여 알려줄 수도 있다. 이하， 3가지의 재전송 방식에 관하여 상세히 설명 한다 .
1) 단말 2는 자신이 복원에 성공한 자신의 데이터， 즉 초기 전송 시에 단말 1의 정보 복원에 방해가 되 었던 인접 셀 간섭 성분을 단말 1에 전달한다 (S1011) . 이 때， 단말 2가 단말 1에게 재전송을 수행하는 시 점에서， 각 기지국은 스케줄링 에 따라 단말 1 및 2 외에 다른 사용자 (단말)들을 서비스함으로써 재전송으로 인한 스펙트럼 효율성 손실 (spectral eff iciency loss)을 최소화할 수 있다 . 따라서， 단말 1은 단말 2로부터 재전송을 수신하면서 기지국 1로부터 발생하는 셀 내 간섭과 기지국 2로부터 발생하는 인접 셀 간섭을 함께 받게 된다 . 이와 같은 간섭 재전송 기법을 통해 단말 2로부터 간섭 성분을 수신한 단말 1의 정보량은 아래 수학식 20과 같다 .
【수학식 20]
Figure imgf000027_0001
여기서， ρυ는 단말 2에서 단말 1에 전송한 신호의 전력을 나타내고 , hjj는 단말 2로부터 단말 1 사이의 채널을 나타낸다 . 또한， 는 각 단말에서의 부가 백색 가우스 잡음 (AWGN)의 파워를 의미 한다 .
단말 2와 단말 1 사이의 채널 ^^ 의 상태가 각 기지국으로부터의 채널 상태보다 좋다면 단말 1은 재전송을 통하여 단말 2의 정보， 즉 간섭 정보를 복원할 수 있다. 아래 수학식 21과 같이， 단말 1이 단말 2의 목표 전송률을 달성하는 경우 단말 2로부터 층분한 정보량을 얻어 정보의 복원에 성공한다 . 【수학식 21]
> R2
이와 같이, 단말 1이 단말 2의 정보를 복원하여 간섭의 정보를 획득하게 되면， 순차 간섭 소거 (SIC: successive interference cancelation) 기법을 이용하여， 초기 전송에 수신한 신호에서 간섭 성분을 제거할 수 있다 (S1013). 즉， 단말 1은 버퍼에 저장된 초기 전송에 수신한 정보에서 단말 2의 정보를 제거할 수 있다. 이와 같이， SIC를 사용하여 간섭을 제거한 후， 단말 1은 아래 수학식 22과 같은 정보량을 얻을 수 있다.
【수학식 22】
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단말 1은 SCI 기법을 사용하여 간섭을 제거한 신호를 이용하여 자신의 정보의 복원을 시도하고, 아래 수학식 23과 같은 경우 정보 복원에 성공한다. 【수학식 23】
Γ(3)、 r
| ^ it]
2) 단말 2가 재전송을 수행할 때 SIC 기법을 이용하여 정보를 복원한 경우, 단말 2의 정보 외에 단말 1의 정보 또한 획득할 수 있다.
단말 2는 자신이 복원에 성공한 자신의 데이터가 아닌 자신이 획득한 단말 1의 데이터 성분을 단말 1에 전달할 수 있다 (S1011). 이때， 상술한 방식과 마찬가지로 재전송이 발생한 시점에서 각 기지국은 스케줄링에 따라 다른 사용자들 서비스한다. 따라서， 단말 1은 단말 2로부터 재전송을 수신하면서 기지국 1로부터 발생하는 셀 내 간섭과 기지국 2로부터 발생하는 인접 셀 간섭을 함께 받게 된다 .
이와 같은 신호 재전송 기법을 통해 신호 성분을 수신한 단말 1은 에너지 컴 바이 닝 (energy combining)을 통해 초기 전송 시 기지국으로부터 수신한 신호 (버퍼에 저장된 정보)와 재전송 시 단말 2로부터 수신한 신호를 결합한다 (S1013) . 여기서， 단말 1은 수신한 신호를 결합하여 아래 수학식 24와 같이 향상된 정보량을 얻을 수 있다ᅳ 【수학식 24]
(4) 一 丄 pi\h P 丄
1 ᅳ g 十 Λ + F2|½l2
Figure imgf000029_0001
여기서， pv는 단말 2에서 단말 1에 전송한 신호의 전력을 나타내고 , j는 단말 2로부터 단말 1 사이의 채널을 나타낸다 . 또한， No 는 각 단말에서의 부가 백색 가우스 잡음 (AWGN)의 파워를 의미한다.
단말 1은 이와 같이 기지국과 단말 2 릴레이를 통해 얻어진 신호를 결합하여 정보의 복원을 시도하고 , 아래 수학식' 25와 같은 경우 정보 복원에 성공한다.
【수학식 25]
Figure imgf000029_0002
여기서 , 단말 2로부터 간섭의 재전송과 신호의 재전송이 서로 다른 시점에서 함께 수행되는 경우 , 단말 1은 아래 수학식 26과 같이 성능이 더 좋은 것을 선택적으로 사용할 수도 있다.
【수학식 26] 丽 ( 3), 4))≥Ri
이와 같이 두 가지의 방식이 함께 적용되는 경우 성능이 더 좋은 것을 선택적으로 사용하여 정보를 복원함으로써 향상된 정보 복원 효과를 얻을 수 있다.
3) 앞서 설명한 간섭 재전송 기법과 신호 재전송 기법의 성능을 최대화하기 위해 두 가지 기법을 흔합하여 사용하는 기법을 고려할 수 있다.
단말 1과 단말 2 사이의 채널 상태가 기지국으로부터의 채널 상황보다 층분히 좋은 경우， 단말 2는 단말 1이 간섭을 복원할 정도의 간섭 성분을 전송하고, 남는 채널 용량만큼은 UE1의 신호의 크기를 크게 해주도록 신호 성분을 흔합하여 전송할 수 있다 (S1011). 즉， 간섭의 재전송과 신호의 재전송이 동일한 시점에서 함께 수행될 수 있다.
단말 1은 순차 간섭 소거 (SIC) 기법을 이용하여 초기 전송에 수신한 신호에서 간섭 성분을 제거하며， 동시에 에너지 컴바이닝 (energy combining)을 통해 초기 전송 시 기지국으로부터 수신한 신호와 재전송 시 단말 2로부터 수신한 신호를 결합한다 (S1013), 이와 같이 흔합 신호를 전송하는 경우, 단말 1은 앞서 설명한 간섭 신호 재전송 기법처럼 간섭을 복원하여 SIC를 통해 간섭이 없는 신호를 얻을 수 있고, 이에 추가적으로 신호 재전송을 통한 결합을 통해 보다 향상된 신호를 통해 정보 복원 효과를 얻을 수 있다.
2. 2. 단일 셀 환경
앞서 설명한 사용자 릴레이를 이용한 재전송 기법은 단일 셀 환경에서도 동일하게 적용될 수 있으며, 이하， 다중 샐 환경에서의 기법과 동일한 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 셀 환경에서 사용자 릴레이를 이용한 재전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 먼저 도 11의 (a)와 같이 기지국 1(BS 1)은 자신의 셀 외각에 위치하는 단말 (UE 1과 UE 2)를 서비스한다. 이 때 단말 1은 단말 2로부터 간섭을 받고 단말 2는 단말 1로부터 간섭을 받게 된다. 이와 같은 환경에서 단말 2는 목표 전송율 (target rate)을 달성하여 정보의 복원에 성공하고, 단말 1은 기지국 1로부터의 신호의 세기가 약하고， 단말 2로부터 발생한 간섭의 영향으로 정보의 복원에 실패한 경우， 도 11의 (b)와 같이 인접 사용자의 재전송이 실행된다. 즉, 단말 2는 사용자 릴레이로 동작할 수 있다. 단말 2는 자신이 복원에 성공한 신호를 단말 1로 재전송하고, 단말 1은 단말 2로부터 재전송 받은 신호를 복원하고, 간섭 제거 기법 /신호 결합 기법)을 이용하여 간섭을 제거하고 /신호를 결합하고 정보 복원을 시도한다. 이 같은 재전송이 발생한 경우에 기지국들은 샐 내측 (cell inner) 사용자들을 서비스하도록 스케즐링함으로써 재전송으로 발생한 간섭이 시스템의 성능에 영향을 미치는 것을 감소시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 셀 환경에서 사용자 릴레이를 이용한 재전송 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면， 기지국 1(BS 1)은 자신의 셀 외각에 위치하는 단말 1(UE 1) 및 단말 2 JE 2)에게 정보 (하향링크 데이터)를 초기 전송한다 (S1201, S1203). 도 12에서 점선은 각각 인접 단말로부터 받는 간섭을 도시한 것이며， 단말 1과 단말 2는 각각 기지국 1로부터 전송되는 신호를 수신하며 인접 단말로부터 간섭을 받게 된다.
이어， 각 단말 (단말 1 및 단말 2)은 수신한 데이터의 디코딩을 시도한다 (S1205, S1207) . 이하， 설명의 편의를 위해 단말 1은 데이터 디코딩에 실패하고 단말 2는 데이터 디코딩에 성공한 경우를 가정한다.
단말 1은 정보 복원에 실패한 반면, 단말 2는 정보 복원에 성공한 경우， 단말 1은 재전송을 요구한다 (S1209). 이때， 단말 1은 기지국으로부터 수신한 정보를 버퍼에 저장하고, 단말 2에게 재전송을 요청할 수 있다. 단말 1이 재전송을 요구하는 신호를 전송하는 경우 단말 2가 재전송 요구를 수신하거나， 기지국 간의 재전송 요구 정보 교환을 통해, 도 11의 (b)와 같이 단말 2가 단말
1에게 재전송을 수행한다. 여기서, 단말 2는 단말 1로부터 재전송 요구 신호를 직접 수신하거나， 단말 1이 기지국 1로 전송하는 재전송 요구 신호 (예를 들어， NAC 신호)를 단말 2가 오버히어링 (overhearing)하여 단말 1의 재전송 요구 신호를 수신할 수 있다. 또한， 단말 1이 기지국 1에 전송한 재전송 요구 신호를 기지국 1로부터 수신할 수도 있다.
단말 1로부터 재전송 요청을 수신한 단말 2는 복원에 성공한 자신 (단말 2)의 데이터 혹은 단말 1의 데이터 혹은 복원에 성공한 자신 (단말 2)의 데이터와 단말 1의 데이터를 흔합하여 단말 1에게 전송할 수 있다 (S1211). 여기서, 단말 2의 단말 1로의 재전송 방식은 미리 정해져 있어 기지국과 단말들이 사전에 알고 있을 수 있으며, 각 기지국이 서비스하는 단말들에게 상위 계층 메시지 등을 통해 재전송 방식에 대한 설정된 정보를 전송하여 알려줄 수도 있다.
단말 1이 단말 2의 정보를 복원하여 간섭의 정보를 획득하게 되면 순차 간섭 소거 (SIC) 기법을 이용하여 초기 전송에 수신한 신호에서 간섭 성분을 제거할 수 있다 (S1213). 또한， 단말 1이 단말 2로부터 자신 (단말 1)의 데이터를 획득하면， 에너지 컴바이닝 (energy combining)을 통해 초기 전송 시 기지국으로부터 수신한 신호 (버퍼에 저장된 정보)와 재전송 시 단말 2로부터 수신한 신호를 결합한다 (S1213). 또한， 단말 1이 단말 2로부터 흔합된 신호를 수신하면, 순차 간섭 소거 (SIC) 기법을 이용하여 초기 전송에 수신한 신호에서 간섭 성분을 제거하며， 동시에 에너지 컴바이닝 (energy combining)을 통해 초기 전송 시 기지국으로부터 수신한 신호와 재전송 시 단말 2로부터 수신한 신호를 결합한다 (S1213).
2. 3. 사용자 스케줄링
상술한 바와 같이 인접 셀 사용자 간의 협력을 통한 재전송이 수행되는 시점에도 각 기지국은 스케줄링에 따라 각각 단말 1 및 단말 2 이외의 사용자 (단말)들을 서비스한다. 따라서， 단말 간 재전송으로부터 발생되는 간섭으로 인해 각 기지국으로부터 서비스 받는 사용자의 전송 품질이 저하될 수 있다. 이와 같은 성능 저하를 최소화하기 위해 기지국은 단말 간 재전송 발생을 고려하여 새로운 형태의 사용자 스케줄링 기법이 요구된다. 즉, 기지국은 셀 외각 사용자 (예를 들어， 기지국으로부터 거리가 특정 임계치 이상인 영역에 위치한 사용자)를 서비스 한 경우에 한해서 바로 다음 시간 (예를 들어, 다음 서브프레임)에는 재전송이 발생할 가능성을 고려하여 간섭의 영향이 덜한 셀 내측에 위치한 사용자 (예를 들어, 기지국으로부터 거리가 특정 임계치 미만인 영역에 위치한 사용자)를 서비스하도록 스케즐링하여 시스템 전체의 성능 저하를 최소화 할 수 있다. 또한， 기지국은 단말 간 재전송이 발생되는 시점에서는 재전송을 수행하는 단말 외의 다른 단말은 낮은 전력으로 스케줄링하여 간섭의 영향을 감소시킬 수 있다. 또한, 기지국은 시간 영역 ICKX Inter-Cell Interference Coordination)의 일환으로 ABS (또는 ABSF: Almost Blank Sub- frame)에서 본 발명에서 따른 사용자 릴레이를 이용한 재전송이 수행되도록 스케줄링할 수도 있다.
3. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 13을 참조하면， 무선 통신 시스템은 기지국 (130)과 기지국 (130) 영역 내에 위치한 다수의 단말 (140)을 포함한다.
기지국 (130)은 프로세서 (processor, 131), 메모리 (memory, 132) 및 RF부 (radio frequency unit, 133)을 포함한다. 프로세서 (131)는 제안된 기능， 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (131)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (132)는 프로세서 (131)와 연결되어， 프로세서 (131)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (133)는 프로세서 (131)와 연결되어， 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
단말 (140)은 프로세서 (141), 메모리 (142) 및 RF부 (143)을 포함한다. 프로세서 (141)는 제안된 기능， 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (141)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (142)는 프로세서 (141)와 연결되어， 프로세서 (141)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (143)는 프로세서 (141)와 연결되어， 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
메모리 (132， 142)는 프로세서 (131， 141) 내부 또는 외부에 있을 수 있고， 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서 (131， 141)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국 (130) 및 /또는 단말 (140)은 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고， 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단， 예를 들어, 하드웨어， 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDsCdigital signal processing devices) , PLDs( programmable logic devices) , FPGAs(f ield programmable gate arrays) , 프로세서 , 콘트롤러 , 마이크로 콘트를러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 둥의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서， 상술한 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.
【산업상 이용가능성】
본 발명의 무선 접속 시스템에서 데이터 송수신 방안은 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 접속 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 접속 시스템에서 데이터를 수신하는 방법에 있어서，
제 1 단말이 인접하는 제 2 단말에 의한 간섭으로 인하여 기지국으로부터 수신한 제 1 신호로부터 데이터의 복원에 실패한 경우， 인접하는 제 2 단말에 재전송을 요청하는 단계 ;
상기 제 1 단말이 상기 제 2단말로부터 제 2신호를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 단말이 상기 제 1 신호로부터 상기 제 2 신호를 이용하여 상기 데이터를 복원하는 단계를 포함하되,
상기 제 2 신호가 전송되는 시점에서 상기 기지국에 의해 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말 이외의 타 단말이 스케줄링되는， 데이터 수신 방법.
【청구항 2]
제 1항에 있어서, 상기 복원하는 단계는,
상기 제 1 단말이 상기 제 1 신호에서 상기 제 1 신호의 간섭 성분에 해당하는 상기 제 2 신호를 이용하여 간섭 성분을 제거하고 상기 데이터를 복원하는, 데이터 수신 방법.
【청구항 3】
제 1항에 있어서， 상기 복원하는 단계는,
상기 겨 11 단말이 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호를 결합하여 상기 데이터를 복원하는, 데이터 수신 방법.
【청구항 4】
제 1항에 있어서, 상기 복원하는 단계는， 상기 제 1 단말이 상기 제 1 신호에서 상기 제 1 신호의 간섭 성분에 해당하는 상기 제 2 신호의 일부분을 이용하여 간섭 성분을 제거하고， 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 일부분을 제외한 나머지 부분을 결합하여 상기 데이터를 복원하는， 데이터 수신 방법.
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말이 상기 기지국으로부터 거리가 임계치 이상인 영역에 위치하는 경우, 상기 타 단말은 상기 기지국으로부터 거리가 임계치 미만인 영역에 위치하는, 데이터 수신 방법.
【청구항 6】
무선 접속 시스템에서 데이터를 수신하는 제 1 단말에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 R Radio Frequency) 유닛; 및
인접하는 제 2 단말에 의한 간섭으로 인하여 기지국으로부터 수신한 제 1 신호로부터 데이터의 복원에 실패한 경우， 인접하는 계 2 단말에 재전송을 요청하고ᅳ 상기 제 2 단말로부터 제 2 신호를 수신하몌 상기 제 1 신호로부터 상기 제 2 신호를 이용하여 상기 데이터를 복원하는 프로세서를 포함하되, 상기 계 2 신호가 전송되는 시점에서 상기 기지국에 의해 상기 계 1 단말 및 상기 제 2 단말 이외의 타 단말이 스케줄링되는， 단말.
【청구항 7】
제 6항에 있어서， 상기 프로세서는，
상기 계 1 신호에서 상기 게 1 신호의 간섭 성분에 해당하는 상기 제 2 신호를 이용하여 간섭 성분을 제거하고 상기 데이터를 복원하는， 단말.
【청구항 8】
제 6항에 있어서, 상기 프로세서는，
상기 제 1신호와 상기 제 2신호를 결합하여 상기 데이터를 복원하는, 단말.
【청구항 9】
제 6항에 있어서， 상기 프로세서는,
상기 계 1 신호에서 상기 제 1 신호의 간섭 성분에 해당하는 상기 제 2 신호의 일부분을 이용하여 간섭 성분을 제거하고， 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 일부분을 제외한 나머지 부분을 결합하여 상기 데이터를 복원하는， 단말.
【청구항 10]
제 6항에 있어서,
상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말이 상기 기지국으로부터 거리가 임계치 이상인 영역에 위치하는 경우， 상기 타 단말은 상기 기지국으로부터 거리가 임계치 미만인 영역에 위치하는, 단말.
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ZTE: "Discussion on Type II Relay HARQ issues", 3GPP RAN WG1 #59BIS R1-100541, 18 January 2010 (2010-01-18), XP050418169 *
ZTE: "Discussion Type II Relay in LTE-A", 3GPP RAN WG2 #67 R2-094702, 24 August 2009 (2009-08-24), XP050352767 *

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