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KR101264488B1 - 주기성을 갖는 상향신호 전송 방법 및 그를 위한 릴레이 시스템 - Google Patents

주기성을 갖는 상향신호 전송 방법 및 그를 위한 릴레이 시스템 Download PDF

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KR101264488B1
KR101264488B1 KR1020110008666A KR20110008666A KR101264488B1 KR 101264488 B1 KR101264488 B1 KR 101264488B1 KR 1020110008666 A KR1020110008666 A KR 1020110008666A KR 20110008666 A KR20110008666 A KR 20110008666A KR 101264488 B1 KR101264488 B1 KR 101264488B1
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김상하
박병성
장일두
신홍섭
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에릭슨 엘지 주식회사
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Abstract

백홀 상향링크 상으로 주기성을 갖는 제어신호(예컨대 SRS, SR, CQI/PMI/RI 등)를 효율적으로 전송할 수 있는 방법 및 그를 위한 릴레이 시스템이 개시된다. 본 발명에 의하면, 백홀 서브프레임 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임을 결정하고, 결정된 하향링크 백홀 서브프레임으로부터 상향링크 백홀 서브프레임을 결정한 후, 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 결정된 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하거나, 상기 결정된 모든 상향링크 백홀 서브프레임에 대해 번호를 부여한 후 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 부여된 상향링크 백홀 서브프레임 번호에 따라 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송한다.

Description

주기성을 갖는 상향신호 전송 방법 및 그를 위한 릴레이 시스템{METHOD FOR TRANSMITTING UPLINK SIGNAL WITH PERIODIC AND RELAY SYSTEM FOR THE SAME}
본 발명은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 릴레이(relay) 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이 시스템에서 주기성을 갖는 제어신호(예컨대 SRS, SR, CQI/PMI/RI 등)를 상향링크(uplink)로 전송하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 차세대통신네트워크산업원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 10035300, 과제명: Multi-hop Relay 기술개발].
릴레이는 셀 내의 음영 지역 해소를 목적으로 사용되며, 셀 경계 지역에 설치되어 효과적인 셀 커버리지 확장과 Throughput을 향상시킬 목적으로 사용된다.
릴레이는 기지국과 릴레이 간 링크(backhaul link)에 사용되는 주파수밴드의 중심주파수가 릴레이와 단말 간 링크(access link)에 사용되는 주파수밴드의 중심 주파수와 다른 아웃밴드(outband) 방식과, 중심주파수가 서로 같은 인밴드(inband) 방식으로 구분된다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 릴레이는 자기간섭(SI: Self-Interference)을 회피하기 위하여 송수신 구간을 시간상으로 분리하여 사용하는 시분할 방식을 고려하고 있다. SI는 릴레이의 송수신 주파수가 같은 대역(band)을 사용하는 경우에 발생한다. 즉 SI란, 릴레이의 송신 안테나와 수신 안테나에서 동일 시간에 동일한 대역으로 신호를 송수신할 경우에 송신 안테나의 신호에 의해 수신 안테나에 발생하는 간섭을 의미한다. 구체적으로, SI는 릴레이와 단말 간의 사용 주파수대역과 기지국과 릴레이 간의 사용 주파수대역이 같은 경우(inband 방식), 릴레이의 송신 안테나를 통해 단말에 전송한 신호가 자신의 수신 안테나로 수신되어 기지국으로부터 신호를 수신하는데 있어 간섭을 발생시키는 현상을 의미한다. 이러한 SI는 하향링크 구간뿐만 아니라 상향링크 구간에서도 나타난다.
같은 주파수대역을 사용하고 송수신 구간을 시간상으로 분리하여 적용하는 방식을 "inband half-duplex 방식"이라 한다. inband half-duplex 릴레이는 다운링크(/업링크)시 기지국(/단말)으로부터 미리 약속된 시간과 주파수에서 신호를 전송받는다. 수신한 신호를 디지털 신호 처리 과정을 통해서 오류 정정 과정을 수행한 후 다시 전송 구조에 맞게 변조하여 단말(/기지국)로 재전송을 수행한다. 이때 기지국(/단말)으로부터 데이터를 수신하는 시간에 릴레이는 단말(/기지국)로의 데이터 전송을 하지 않는다. 이와 같이 송수신 구간을 시간 상에서 분리하여 SI의 발생을 회피한다.
LTE(Long Term Evolution)의 릴레이에서, 단말에서 기지국으로 전송되는 상향링크의 물리계층 신호는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), SRS(Sounding Reference Signal) 등이 있다. PUCCH를 통하여 전송되는 제어정보 중 스케쥴링 요청정보(SR: Scheduling Request), 채널품질정보(CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Indicator)/RI(Rank Indicator))는 특정 주기로 전송되며, SRS 신호 역시 일정한 시간 간격으로 전송된다. 즉 상향링크로 전송되는 SR, CQI/PMI/RI, SRS 등의 제어신호는 주기성을 갖고 전송되는데, 릴레이 시스템에서는 상향링크로 전송할 수 있는 서브프레임이 제한되어 있어 주기성을 갖는 신호의 전송 기회가 줄어드는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 백홀 상향링크 상으로 주기성을 갖는 제어신호(예컨대 SRS, SR, CQI/PMI/RI 등)를 효율적으로 전송할 수 있는 방법 및 그를 위한 릴레이 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 백홀 상향링크 상으로 주기성을 갖는 제어신호(예컨대 SRS, SR, CQI/PMI/RI 등)를 효율적으로 전송할 수 있는 방법 및 그를 위한 릴레이 시스템이 개시된다. 본 발명에 의하면, 백홀 서브프레임 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임을 결정하고, 결정된 하향링크 백홀 서브프레임으로부터 상향링크 백홀 서브프레임을 결정한 후, 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 결정된 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하거나, 상기 결정된 모든 상향링크 백홀 서브프레임에 대해 번호를 부여한 후 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 부여된 상향링크 백홀 서브프레임 번호에 따라 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송한다.
여기서 백홀 서브프레임 할당 주기 내에, 상기 결정된 모든 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하거나, 상기 결정된 상향링크 백홀 서브프레임의 첫 번째 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송한다.
또한 상향링크 백홀 서브프레임 번호는, 순차적으로 부여되며, 상향링크 백홀 서브프레임 번호를 고려하여, 상향링크 신호의 전송 주기로부터 전송 서브프레임을 결정하고, 결정된 전송 서브프레임에서 상향링크 신호를 전송한다.
본 발명에 의하면, 백홀 상향링크 상으로 주기성을 갖는 제어신호(예컨대 SRS, SR, CQI/PMI/RI 등)를 효율적으로 전송할 수 있는 이점이 있다.
도1은 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 릴레이 시스템의 구성을 도시한 도면.
도2는 LTE DL 프레임 구조를 도시한 도면.
도3은 LTE UL 프레임 구조를 도시한 도면.
도4는 주기성을 갖는 신호들의 전송예를 도시한 도면.
도5는 릴레이의 신호 전송 방식을 보여주는 도면.
도6은 상향링크 및 하향링크 백홀 서브프레임의 구성예를 보여주는 도면.
도7은 백홀 서브프레임의 할당예를 보여주는 도면.
도8은 백홀 링크에서 주기성을 갖는 신호의 전송예를 보여주는 도면.
도9는 백홀 서브프레임 넘버링을 고려한 주기 신호의 전송예를 보여주는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 릴레이 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 릴레이 시스템은 기지국(eNodeB)(10), 릴레이(relay)(20), 단말(UE: User Equipment)(30)로 구성된다. 본 발명에서 릴레이(20)는 중계기(repeater)를 대체하는 구성이 가능하며, 기지국(10)과 릴레이(20) 간 링크(backhaul link)에 사용되는 주파수밴드A가 릴레이(20)와 단말(30) 간 링크(access link)에 사용되는 주파수밴드B와 동일한 대역(inband)을 사용한다. 즉 본 발명에서 릴레이(20)는 주파수밴드A와 주파수밴드B가 같고 송수신 구간을 시간상으로 분리하여 적용하는 inband half-duplex relay를 의미한다.
릴레이(20)는 기지국(10)과 통신하기 위한 도너 안테나(donor antenna)와 단말(30)과 통신하기 위한 서비스 안테나(service antenna)를 구비하며, 이를 통해 기지국(10)과 단말(30) 간에 통신 중재 역할을 수행한다. 릴레이(20)는 백홀 링크(backhaul link)에 있어 유선이 아닌 무선 백홀을 이용하므로 새로운 기지국의 추가나 유선 백홀의 설치가 필요없는 장점이 있다.
릴레이(20)는 하향링크(downlink)(/상향링크(uplink))시 기지국(10)(/단말(30))으로부터 미리 약속된 시간과 주파수에서 신호를 전송받아, 수신한 신호에서 DL/UL SI 성분을 제거한 후 다시 전송 구조에 맞게 변조하여 단말(30)(/기지국(10))로 재전송을 수행한다.
OFDMA 방식을 사용하는 LTE(Long Term Evolution) 시스템을 기반으로 릴레이(20)를 설명하면 다음과 같다.
3GPP LTE 시스템은 다중 대역폭(multiple bandwidth)에 대하여 정의하고 있는데, 이는 다음의 표1과 같다.
Figure 112011007038453-pat00001
LTE는 OFDMA 방식을 사용하는 무선통신 시스템으로, 전송 프레임 구조는 도2 및 도3과 같다. 도2는 10MHz의 전송 대역폭을 갖는 LTE DL(DownLink) 프레임 구조이고, 도3은 10MHz의 전송 대역폭을 갖는 LTE UL(UpLink) 프레임 구조이다.
도2를 참조하면, LTE DL 프레임 구조에서 최소 전송 단위는 TTI(Transmission Time Interval)이다. 각각의 TTI(subframe)는 2개의 연속된 슬롯(짝수번째 슬롯(even-numbered slot)과 홀수번째 슬롯(odd-numbered slot)이 1TTI를 구성함)으로 이루어진다. 하나의 슬롯은 50개의 RB(Resource Block)로 이루어진다. 예컨대 하나의 RB는 시간축 7심볼(l=0,...6)과 주파수축 12서브캐리어(subcarrier)로 이루어진다. 이 경우 각 RB는 84개(7x12=84개)의 RE(Resource Element)로 이루어진다. 기지국(10)에서 단말(30)로의 DL 데이터 전송은 RB 단위로 이루어진다. LTE DL 프레임 구조에서 DL 데이터의 전송은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)를 통해 이루어지고, DL 제어 정보 전송은 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel)를 통해 이루어진다. DL 동기 채널로는 P-SCH(Primary Synchronization CHannel), S-SCH(Secondary Synchronization CHannel)가 있다. 또한 DL 데이터 및 DL 제어 정보의 코히어런트(coherent) 검출(detection) 및 측정(measurement)을 위한 신호로 RS(Reference Signal)를 사용한다.
도3을 참조하면, LTE UL 프레임 구조에서 TTI, Slot, RB, RE에 대한 정의는 LTE DL 프레임 구조에서와 동일하다. LTE UL 프레임 구조에서 UL 데이터의 전송은 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 통해 이루어지고, UL 제어 정보는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)를 통해 이루어진다. UL 채널 측정을 위하여 SRS(Sounding Reference Signal)가 사용되는데, SRS 전송 위치는 TTI에서 2번째 슬롯(홀수번째 슬롯(odd-numbered slot))의 마지막 심볼(l=6)에 위치할 수 있다(미도시됨). 또한 UL 데이터 및 UL 제어 정보의 코히어런트 검출 및 측정을 위한 신호로 RS를 사용한다.
LTE Release 8에서 상향링크(단말에서 기지국으로)로 전송되는 물리계층 신호는 PUCCH, PUSCH, SRS 등이 있다. PUCCH는 상향링크 제어신호를 전송하기 위한 물리계층의 채널로서, 이 채널을 통하여 상향링크 스케줄링 요청 정보(SR), 하향링크 데이터 전송에 따른 응답 정보(HARQ ACK/NACK) 및 채널품질정보(CQI/PMI/RI) 등이 전송된다. PUSCH는 주로 단말(30)의 데이터를 전송하기 위한 물리채널로서, 하나의 단말(30)이 데이터 및 제어신호를 동시에 보낼 필요가 있을 경우에 이 채널을 통하여 다중화되어 전송된다. SRS는 기지국(10)에서 상향링크의 채널품질을 측정하거나 기지국(10)과 단말(30) 간 시간 동기를 맞추기 위한 타이밍 정보 측정에 사용된다. PUCCH를 통하여 전송되는 제어정보 중 SR과 CQI/PMI/RI는 특정 주기로 전송되며, SRS 신호 역시 일정한 시간 간격으로 전송된다. 예컨대 SR, CQI/PMI/RI, SRS의 각 전송주기는 1/2/5/10/20/40/80ms, 2/5/10/20/40/80/32/64/128ms, 2/5/10/20/40/80/160/320ms 이다. 각 신호의 전송 서브프레임 및 전송 주기는 상위계층의 시그날링을 통해 기지국(10)에서 릴레이(20)별로 설정한다.
이와 같이 주기성을 갖는 신호들, 즉 SR, CQI/PMI/RI, SRS의 전송예가 도4에 도시되었다.
LTE Release 8에서 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10ms의 길이를 가지며, 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며, 동시에 기본 전송 단위(시간)(1 TTI = 2 slot)가 된다. 도4에서 SRS과 SR는 각각 10ms 단위로 전송되고, 무선 프레임#n의 0번째 서브프레임과 4번째 서브프레임에서 각각 전송된다. 또한 CQI/PMI/RI는 5ms 단위로 전송되고, 무선 프레임#n의 2번째와 7번째 서브프레임에서 전송된다.
릴레이(20)는 SI 현상을 해결하기 위해 half-duplex 방식으로 동작하기 때문에, 동시에 송수신이 불가하다. 즉 릴레이(20)가 백홀 링크(backhaul link)를 통해 기지국(10)으로부터 신호를 전송받는 시간(구간) 동안에, 릴레이(20)는 액세스 링크(access link)를 통해 PDCCH와 CRS(Cell-specific Reference Signal or Common Reference Signal)를 포함하여 어떠한 신호도 단말(30)에게 전송할 수 없다. 릴레이(20)는 TG(Transmission Gap)로 정의된 시간(구간) 동안만 기지국(10)에서 릴레이(20)로의 데이터 전송이 가능하다. 3GPP에서는 이 TG를 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 정의하고, MBSFN 서브프레임의 설정은 상위계층의 시그널링을 통해 이루어진다.
도5에 도시된 바와 같이, 릴레이(20)는 TG로 정의된 MBSFN 서브프레임으로 지정된 시간(동안)에만 기지국(10)으로부터 신호를 수신하고, 이 시간 동안에는 릴레이(20)에 속해 있는 단말들(30)에게는 어떠한 신호도 전송하지 않는다. 다만 릴레이(20)는 MBSFN 서브프레임으로 지정된 서브프레임의 첫 번째 또는 첫 번째 및 두 번째의 OFDM 심볼을 사용하여 릴레이(20)에 속해 있는 단말들(30)에게 PDCCH와 CRS를 전송한다. 또한 릴레이(20)는 MBSFN 서브프레임으로 지정되지 않은 모든 서브프레임에서 릴레이(20)에 접속되어 있는 단말들(30)에게 PDCCH와 CRS를 포함한 모든 신호를 전송하고, 기지국(10)으로부터 어떠한 신호도 수신하지 않는다.
MBSFN 서브프레임에 대해 살펴보면, 하나의 10ms 길이의 무선 프레임 내 10개의 서브프레임들 중 MBSFN 서브프레임으로 지정할 수 없는 서브프레임은, 0번째, 4번째, 5번째, 9번째 서브프레임이다. 이 0, 4, 5, 9번째 서브프레임 구간은 SS(Synchronization Signal), PBCH(Physical Broadcasting CHannel), 시스템 정보, 페이징 정보의 전송을 위해 사용되기 때문에, MBSFN 서브프레임으로 지정할 수 없다. 따라서 하나의 무선 프레임에서 MBSFN 서브프레임으로 지정할 수 있는 서브프레임은 최대 6개(1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임)이다. MBSFN 서브프레임의 할당 주기는 10ms 또는 40ms 단위로 할 수 있다. 일실시예에 있어서, 무선 프레임이 10ms의 할당 주기를 갖는 경우, 하나의 무선 프레임에서 지정된 MBSFN 서브프레임들은 매 무선 프레임마다 반복적으로 지정된다. 다른 실시예에 있어서, 무선 프레임이 40ms의 할당 주기를 갖는 경우, 연속된 4개의 무선 프레임에서 지정된 MBSFN 서브프레임들을 40ms 단위로 반복 지정된다. 또 다른 실시예에 있어서, 3GPP에서는 하향링크 백홀 서브프레임으로 사용할 수 있는 서브프레임을 MBSFN 서브프레임으로 지정하고, 상향링크 백홀 서브프레임을 하향링크 백홀 서브프레임에 의해 제한한다. 즉 도6에 도시된 바와 같이 하향링크 백홀 서브프레임(MBSFN 서브프레임)이 k번째 서브프레임으로 지정되면, 상향링크 백홀 서브프레임은 k+4번째 서브프레임으로 지정된다. 예컨대 하향링크 백홀 서브프레임(MBSFN 서브프레임)이 1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임인 경우, 상향링크 백홀 서브프레임으로 사용할 수 있는 서브프레임은 0, 1, 2, 5, 6, 7번째 서브프레임이 된다. 릴레이(20)는 상향링크 백홀 서브프레임이 아닌 서브프레임에서 상향링크로의 데이터 전송을 제한한다. 즉 3, 4, 8, 9번째 서브프레임에서는 상향링크 데이터를 전송하지 않는다.
그런데 현재 백홀 서브프레임의 할당 주기는 40ms이며, 이 할당 주기는 40개의 서브프레임으로 구성된다. 이때 백홀 서브프레임의 할당은 8ms 구성 주기에 의해 결정되며, 이 구성 주기는 8개 서브프레임의 할당 패턴을 표현한다. 구성 주기는 8개의 서로 다른 패턴을 가지며, 각 패턴은 8비트로 표현된다. 릴레이별 구성 주기는 기지국(10)에서 상위계층의 시그널링을 통해 정해진다. 가능한 할당 패턴은 {00000001}, {00000010}, {00000100}, {00001000}, {00010000}, {00100000}, {01000000}, {10000000}이며, 여기서 1은 서브프레임의 할당을 의미한다. 8개의 할당 패턴들은 서로 조합이 가능하며, 이때 가능한 패턴은 총 255(27+26+25+24+23+22+21+20)개가 된다.
도7은 백홀 서브프레임 할당예를 보여준다. 도7에서는 일예로 백홀 할당 패턴 {00011010}을 사용하였다. 이 패턴은 {00010000}, {00001000}, {00000010}의 조합으로 구성된다. MBSFN 서브프레임이 각 무선 프레임의 1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임이고, {00010000}의 할당 패턴인 경우, n번째 무선 프레임에서는 3번째 서브프레임이 백홀 서브프레임으로 할당 가능하고, 다음 n+1번째 무선 프레임에서는 1번째 서브프레임만 백홀 서브프레임으로 가능하다. 이때 n+1번째 무선 프레임의 9번째 서브프레임은 MBSFN 서브프레임이 아니기 때문에 백홀 서브프레임으로 할당되지 않는다. 또한 n+2번째 무선 프레임에서는 7번째 서브프레임이 백홀 서브프레임으로 할당 가능하고, 다음 n+3번째 무선 프레임의 5번째 서브프레임은 MBSFN 서브프레임이 아니기 때문에 백홀 서브프레임으로 할당되지 않는다. 또한 MBSFN 서브프레임이 각 무선 프레임의 1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임이고, {00001000}의 할당 패턴인 경우, n번째 무선 프레임의 4번째 서브프레임은 백홀 서브프레임이 아니기 때문에 백홀 서브프레임으로 할당되지 않고, 다음 n+1번째 무선 프레임에서는 2번째 서브프레임이 백홀 서브프레임으로 가능하고, 그 다음 n+2번째 무선 프레임에서는 8번째 서브프레임만 백홀 서브프레임으로 할당 가능하다. 이때 n+2번째 무선 프레임의 0번째 서브프레임은 MBSFN 서브프레임이 아니기 때문에 백홀 서브프레임으로 할당되지 않는다. 또한 n+3번째 무선 프레임에서는 6번째 서브프레임이 백홀 서브프레임으로 할당 가능하다. 또한 MBSFN 서브프레임이 각 무선 프레임의 1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임이고, {00010000}의 할당 패턴인 경우, n번째 무선 프레임에서는 6번째 서브프레임이 백홀 서브프레임으로 할당 가능하고, 다음 n+1번째 무선 프레임의 4번째 서브프레임은 백홀 서브프레임이 아니기 때문에 백홀 서브프레임으로 할당되지 않는다. 또한, n+2번째 무선 프레임에서는 2번째 서브프레임이 백홀 서브프레임으로 할당 가능하고, 다음 n+3번째 무선 프레임에서는 8번째 서브프레임만 백홀 서브프레임으로 가능하다. 이때 n+3번째 무선 프레임의 0번째 서브프레임은 MBSFN 서브프레임이 아니기 때문에 백홀 서브프레임으로 할당되지 않는다.
이와 같은 백홀 서브프레임 할당 조건에 의해, MBSFN 서브프레임이 각 무선 프레임의 1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임이고 8ms 구성 주기가 {00011010}의 할당 패턴을 갖는다고 가정하면, 하향링크 백홀 서브프레임은 "7a"와 같이 n번째 무선 프레임의 3, 6번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임의 1, 2번째 서브프레임, n+2번째 무선 프레임의 2, 7, 8번째 서브프레임, n+3번째 무선 프레임의 6, 8번째 서브프레임이 된다. 하향링크 백홀 서브프레임이 "7a"와 같이 지정되면, 상향링크 백홀 서브프레임은 k+4번째 서브프레임으로 지정되어 "7b"와 같이 n번째 무선 프레임의 0, 2, 7번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임의 0, 5, 6번째 서브프레임, n+2번째 무선 프레임의 6번째 서브프레임, n+3번째 무선 프레임의 1, 2번째 서브프레임이 된다.
이러한 백홀 서브프레임 할당 방법을 고려할 경우, 릴레이(20)에서는 주기성을 갖는 SR, SRS, CQI/PMI/RI 등의 신호 전송에 문제가 발생하게 된다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도8은 백홀 링크에서 주기성을 가지는 신호의 전송예를 보여준다. 도7에서와 같이 MBSFN 서브프레임이 각 무선 프레임의 1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임이고 8ms 구성 주기가 {00011010}의 할당 패턴을 갖는다고 가정하였다. 이러한 할당 패턴하에서는 하향링크 백홀 서브프레임(7a)이 지정되고, 이를 바탕으로 상향링크 백홀 서브프레임(7b)이 지정된다. 여기서 SRS는 10ms의 전송 주기를 갖고, CQI는 5ms의 전송 주기를 갖는다고 가정하면, 상향링크로 전송되는 SRS는 40ms 내에 4번의 전송이 이루어져야 하지만 2번의 전송만 가능하고(8a), 상향링크로 전송되는 CQI는 8번의 전송이 이루어져야 하지만 3번의 전송만 가능하다(8b). 이처럼 릴레이(20)에서는 상향링크로 전송할 수 있는 백홀 서브프레임이 제한되어 주기성을 갖는 신호의 전송 기회가 줄어들게 된다.
본 발명에서는 LTE Release 8에 명시된 모든 SR, SRS, CQI/PMI/RI의 주기들을 동일하게 사용할 수도 있고, 그 주기들을 제한할 수도 있다. 기지국(10)은 SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 주기 및 백홀 서브프레임을 위한 8ms 구성 주기를 상위계층의 시그널링을 통해 릴레이(20)별로 설정한다. 일실시예에 있어서, 각 신호별 전송 주기를 살펴보면, SR은 1/2/5/10/20/40/80ms, SRS는 2/5/10/20/40/80/160/320ms, CQI/PMI/RI는 2/5/10/20/40/80/32/64/128ms로 설정할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 주기를 상향 백홀 서브프레임에만 전송될 수 있도록 정하고, SR은 40/80ms, SRS는 40/80/160/320ms, CQI/PMI/RI는 40/80ms로 설정할 수 있다. 이처럼 SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 주기를 서브프레임의 제한 문제에 걸리지 않는 40ms 이상으로 설정하면 주기성을 갖는 신호가 제한되지 않는다. 그 이유는 무선 프레임이 통상 40ms의 할당 주기(백홀 서브프레임 할당 주기임)를 갖기 때문이다. 다만 이 경우는 주기들 중에 많은 부분을 사용할 수 없기 때문에 전송 주기 설정에 있어서 제한을 받을 수 있다.
이후에 릴레이(20)는 설정된 8ms 구성 주기로부터 상향링크 및 하향링크 백홀 서브프레임들을 결정한다. 즉 8ms 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임을 결정하고, 하향링크 백홀 서브프레임에 제한되어 상향링크 백홀 서브프레임을 결정한다. 예컨대 하향링크 백홀 서브프레임이 k번째 서브프레임인 경우(도7 또는 도8의 7a 참조) 상향링크 백홀 서브프레임을 k+4번째 서브프레임으로 설정한다(도7 또는 도8의 7b 참조). 상향링크 백홀 서브프레임(7a)이 결정되면, 설정된 각 SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 주기로부터 전송 서브프레임들을 결정한 후, 도8과 같이 각 SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 서브프레임이 상향링크 백홀 서브프레임이면 신호를 전송하고, 상향 백홀 서브프레임이 아니면 신호를 전송하지 않는다.
특히 상기에서 SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 주기를 무시할 수 있다. 일실시예에 있어서, 릴레이(10)는 40ms 무선 프레임내 모든 상향링크 백홀 서브프레임에서 SR, SRS, CQI/PMI/RI들을 전송한다. 즉 40ms내 모든 상향링크 백홀 서브프레임에서 SR, SRS, CQI/PMI/RI들을 전송하는 경우, 이 신호들에 대해 특정 주기를 사용하지 않고 상향링크 백홀로 할당된 서브프레임에서 무조건 전송한다. 이는 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 모든 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 제어신호(즉 SR, SRS, CQI/PMI/RI) 중 일부 또는 전부를 전송하는 것이다. 예를 들면 도8에서 "7b"와 같이 상향링크 백홀 서브프레임이 할당되어 있을 경우, 전송 주기에 상관없이 할당된 서브프레임에서, 즉 n번째 무선 프레임의 0, 2, 7번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임의 0, 5, 6번째 서브프레임, n+2번째 무선 프레임의 6번째 서브프레임, n+3번째 무선 프레임의 1, 2번째 서브프레임에서 항상 SR, SRS, CQI/PMI/RI들을 전송한다.
SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 주기를 무시하는 다른 실시예에 있어서, 릴레이(20)는 40ms 무선 프레임내 첫 번째 상향링크 백홀 서브프레임에서만 SR, SRS, CQI/PMI/RI들을 전송한다. 즉 40ms 무선 프레임내 첫 번째 상향링크 백홀 서브프레임에서만 SR, SRS, CQI/PMI/RI들을 전송하는 경우, 특정 전송 주기를 사용하지 않고 첫 번째 상향링크 백홀 서브프레임에서 무조건 전송한다. 이는 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 첫 번째 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 제어신호(즉 SR, SRS, CQI/PMI/RI) 중 일부 또는 전부를 전송하는 것이다. 예를 들면 도8에서 "7b"와 같이 상향링크 백홀 서브프레임이 할당되어 있을 경우, 전송 주기에 상관없이 n번째 무선 프레임의 0번째 서브프레임에서 SR, SRS, CQI/PMI/RI들을 전송한다. 이 신호들의 다음 전송 주기는 n+4번째 무선 프레임의 0번째 서브프레임이 된다.
한편 릴레이(20)는 설정된 8ms 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임(7a) 및 상향링크 백홀 서브프레임(7b)을 결정한 후, 결정된 상향링크 백홀 서브프레임(7b) 각각에 대해 순차적으로 서브프레임 번호를 새롭게 부여한다. 릴레이(20)는 새롭게 부여된 서브프레임 번호를 고려하여, 설정된 각 SR, SRS, CQI/PMI/RI의 전송 주기로부터 전송 서브프레임들을 결정하고, 전송 서브프레임들에서 SR, SRS, CQI/PMI/RI를 전송한다. 이는 상향링크 백홀 서브프레임을 넘버링하고, 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 새롭게 정의된 상향링크 백홀 서브프레임 번호에 따라 상향링크 제어신호(즉 SR, SRS, CQI/PMI/RI) 중 일부 또는 전부를 전송하는 것이다. 이 과정을 도9를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도9에 도시된 바와 같이, MBSFN 서브프레임이 각 무선 프레임의 1, 2, 3, 6, 7, 8번째 서브프레임이고 8ms 구성 주기가 {00011010}의 할당 패턴을 갖는 경우, 하향링크 백홀 서브프레임(7a)은 n번째 무선 프레임의 3, 6번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임의 1, 2번째 서브프레임, n+2번째 무선 프레임의 2, 7, 8번째 서브프레임, n+3번째 무선 프레임의 6, 8번째 서브프레임이 지정되고, 상향링크 백홀 서브프레임(7b)은 n번째 무선 프레임의 0, 2, 7번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임의 0, 5, 6번째 서브프레임, n+2번째 무선 프레임의 6번째 서브프레임, n+3번째 무선 프레임의 1, 2번째 서브프레임이 지정된다. 이때 전송할 신호의 전송 주기가 결정되어 있으면 이 서브프레임 값을 참조하여 전송이 결정되는데, 만약 SRS의 주기가 5ms인 경우 각 무선 프레임 내의 0, 5번째 서브프레임에서 SRS 전송이 이루어져야 하지만 백홀 서브프레임의 제한 문제 때문에 n번째 무선 프레임에서는 0번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임에서는 0, 5번째 서브프레임에서 전송이 이루어진다(7c). 또한 CQI의 주기가 2ms인 경우 각 무선 프레임 내의 0, 2, 4, 6, 8번째 서브프레임에서 CQI 전송이 이루어져야 하지만 백홀 서브프레임의 제한 문제 때문에 n번째 무선 프레임에서는 0, 2번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임에서는 0, 6번째 서브프레임, n+2번째 무선 프레임에서는 6번째 서브프레임, n+3번째 무선 프레임에서는 2번째 서브프레임에서 전송이 이루어진다(7d).
만약 상향링크 백홀 서브프레임들을 연속적으로 넘버링(numbering)하게 되면(9a) 전송 주기 설정시 서브프레임 제한 문제를 고려하지 않아도 된다. 즉 40ms의 할당 주기를 갖는 무선 프레임의 상향링크 백홀 서브프레임으로 지정된 n번째 무선 프레임의 0, 2, 7번째 서브프레임, n+1번째 무선 프레임의 0, 5, 6번째 서브프레임, n+2번째 무선 프레임의 6번째 서브프레임, n+3번째 무선 프레임의 1, 2번째 서브프레임에 대해 순차적으로 번호를 부여한다(9a). 만약 SRS의 전송 주기가 5ms인 경우에 새롭게 넘버링된 0, 5번째 서브프레임에서 SRS를 전송할 수 있다(9b). 또한 CQI의 전송 주기가 2ms인 경우에 새롭게 넘버링된 0, 2, 4, 6, 8번째 서브프레임에서 CQI를 전송할 수 있다(9c). 이 방식에서는 상향링크 백홀 서브프레임 할당에 따라 주기적으로 SR/SRS/CQI/PMI/RI들을 전송할 수 있다.
상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
10: 기지국(eNodeB) 20: 릴레이(Relay)
30: 단말(UE)

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 상향신호 전송 방법으로서,
    a) 릴레이가 백홀 서브프레임 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임을 결정하고, 결정된 하향링크 백홀 서브프레임으로부터 상향링크 백홀 서브프레임을 결정하는 단계; 및
    b) 상기 릴레이가 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 결정된 모든 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하는 단계를 포함하는 상향신호 전송 방법.
  3. 상향신호 전송 방법으로서,
    a) 릴레이가 백홀 서브프레임 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임을 결정하고, 결정된 하향링크 백홀 서브프레임으로부터 상향링크 백홀 서브프레임을 결정하는 단계; 및
    b) 상기 릴레이가 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 결정된 상향링크 백홀 서브프레임의 첫 번째 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하는 단계를 포함하는 상향신호 전송 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 상향링크 신호는, 상향링크로 전송되는 물리계층 신호인, 상향신호 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 물리계층 신호는,
    SRS(sounding reference signal), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)를 통하여 전송되는 제어정보인 스케쥴링 요청정보(SR: Scheduling Request) 및 채널품질정보(CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Indicator)/RI(Rank Indicator)) 중 적어도 하나인, 상향신호 전송 방법.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 백홀 서브프레임 할당 주기는, 40ms이며, 40개의 서브프레임으로 구성된, 상향신호 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 백홀 서브프레임 구성 주기는, 각 패턴이 8비트로 구성되며 서로 다른 8개 서브프레임의 할당 패턴을 갖는 8ms 구성 주기인, 상향신호 전송 방법.
  8. 상향신호 전송 방법으로서,
    a) 릴레이가 백홀 서브프레임 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임을 결정하고, 결정된 하향링크 백홀 서브프레임으로부터 상향링크 백홀 서브프레임을 결정하는 단계;
    b) 상기 릴레이가 상기 결정된 모든 상향링크 백홀 서브프레임에 대해 번호를 부여하는 단계; 및
    c) 상기 릴레이가 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 부여된 상향링크 백홀 서브프레임 번호에 따라 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하는 단계를 포함하는 상향신호 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상향링크 백홀 서브프레임 번호는, 순차적으로 부여되는, 상향신호 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단계 c)는, 상기 상향링크 백홀 서브프레임 번호를 고려하여, 상기 상향링크 신호의 전송 주기로부터 전송 서브프레임을 결정하고, 결정된 전송 서브프레임에서 상기 상향링크 신호를 전송하는, 상향신호 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상향링크 신호는, 상향링크로 전송되는 물리계층 신호인, 상향신호 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 물리계층 신호는,
    SRS(sounding reference signal), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)를 통하여 전송되는 제어정보인 스케쥴링 요청정보(SR: Scheduling Request) 및 채널품질정보(CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Indicator)/RI(Rank Indicator)) 중 적어도 하나인, 상향신호 전송 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 백홀 서브프레임 할당 주기는, 40ms이며, 40개의 서브프레임으로 구성된, 상향신호 전송 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 백홀 서브프레임 구성 주기는, 각 패턴이 8비트로 구성되며 서로 다른 8개 서브프레임의 할당 패턴을 갖는 8ms 구성 주기인, 상향신호 전송 방법.
  15. 릴레이 시스템으로서,
    백홀 서브프레임 구성 주기로부터 하향링크 백홀 서브프레임을 결정하고, 결정된 하향링크 백홀 서브프레임으로부터 상향링크 백홀 서브프레임을 결정한 후,
    백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 결정된 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하거나,
    상기 결정된 모든 상향링크 백홀 서브프레임에 대해 번호를 부여한 후 상기 백홀 서브프레임 할당 주기 내에 상기 부여된 상향링크 백홀 서브프레임 번호에 따라 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하는 릴레이 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 백홀 서브프레임 할당 주기 내에, 상기 결정된 모든 상향링크 백홀 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하거나, 상기 결정된 상향링크 백홀 서브프레임의 첫 번째 서브프레임에서 상향링크 신호의 전부 또는 일부를 전송하는, 릴레이 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 상향링크 백홀 서브프레임 번호는, 순차적으로 부여되며,
    상기 상향링크 백홀 서브프레임 번호를 고려하여, 상기 상향링크 신호의 전송 주기로부터 전송 서브프레임을 결정하고, 결정된 전송 서브프레임에서 상기 상향링크 신호를 전송하는, 릴레이 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 상향링크 신호는, 상향링크로 전송되는 물리계층 신호로서,
    상기 물리계층 신호는, SRS(sounding reference signal), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)를 통하여 전송되는 제어정보인 스케쥴링 요청정보(SR: Scheduling Request) 및 채널품질정보(CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Indicator)/RI(Rank Indicator)) 중 적어도 하나인, 릴레이 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 백홀 서브프레임 할당 주기는, 40ms이며, 40개의 서브프레임으로 구성되며,
    상기 백홀 서브프레임 구성 주기는, 각 패턴이 8비트로 구성되며 서로 다른 8개 서브프레임의 할당 패턴을 갖는 8ms 구성 주기인, 릴레이 시스템.
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