KR101206356B1 - 멀티홉 릴레이 시스템에서 채널정보 통신 장치 및 방법 - Google Patents

멀티홉 릴레이 시스템에서 채널정보 통신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티홉 릴레이 시스템에서 채널정보 통신 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 중계국의 통신 방법은, 단말들로부터 수신된 채널정보들을 해당 단말의 식별자와 매핑하여 버퍼에 저장하고, 상기 중계국의 채널정보를 상기 중계국의 식별자와 매핑하여 상기 버퍼에 저장하는 과정과, 상기 버퍼에 저장된 채널정보들을 식별자에 따라 정렬하여 연접하는 과정과, 상기 연접된 채널정보들을 기지국으로부터 할당받은 영역을 통해 송신하는 과정을 포함한다. 이와 같은 본 발명은 중계국이 단말들의 CQI정보들을 수집하여 기지국으로부터 할당받은 하나의 CQI채널을 통해 기지국으로 전송하기 때문에, CQI채널 할당에 따른 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
멀티홉, 릴레이, CQI, CID

Description

멀티홉 릴레이 시스템에서 채널정보 통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMMUNICATING CHANNEL INFORMATION IN MULTI-HOP RELAY SYSTEM}
도 1은 멀티 홉 릴레이 방식을 사용하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 연접된 CQI정보의 전송 예를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 구성을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 구성을 도시하는 도면.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 구체적인 적용예를 보여주는 도면.
본 발명은 멀티홉 릴레이 시스템에서 채널정보 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 중계국에서 단말의 채널정보를 수집하여 기지국으로 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
3세대 이동통신시스템에서 제공하는 전송률보다 더 높은 전송률을 지원하고 서비스 가능한 영역(coverage)을 확장하기 위해 새로운 4세대 이동통신시스템의 개발이 요구되고 있다. 많은 선진 국가의 연구소와 기업들은 향후 4세대 표준화를 위해 이미 경쟁적으로 기술개발을 추진하고 있다.
고주파 영역에서 동작하는 4세대 이동통신시스템은 높은 경로 손실로 인하여 전송률과 서비스 영역이 제한되는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 근래 멀티홉(multi-hop)을 이용한 신호 전달 방식이 연구되고 있다. 멀티홉을 이용한 기술은 중계국(RS : Relay Station)을 이용하여 데이터를 릴레이 함으로써 경로 손실을 줄여 고속 데이터 통신을 가능케 하며, 기지국으로부터 멀리 떨어진 단말(MS : Mobile Station)로도 신호를 전달함으로써 서비스 영역을 확장할 수 있다.
기지국과 단말 사이의 PMP(Point to Multi-Point) 환경에서, 기지국은 채널정보를 수신하기 위해서 고정된 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)를 단말별로 할당한다. 따라서, 기지국과 단말 상에 중계국이 추가될 경우, 중계국과 단말 사이 뿐만 아니라 기지국과 중계국 사이에도 고정된 CQICH를 할당하여야 한다.
이하, 종래기술에 따른 기술을 구체적으로 살펴보기로 한다.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반의 광대역 무선접속 통신시스템에서 기지국은 단말에 CQICH를 할당하여 채널정보를 수신한다. 기지국은 HARQ(Hybrid Automatic Retransmission reQuest)를 사용하는 단말에 대하여 HARQ MAP 메시지의 "CQI control IE"를 이용하여 CQICH를 할당하고, HARQ를 사용하지 않는 단말에 대해서는 하향링크 MAP에 포함된 "CQICH Allocation IE"를 이용하여 CQICH를 할당한다. 단말은 프리앰블(preamble)의 평균 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 측정하고, 측정된 CINR 값을 32 레벨로 양자화한후 5비트로 인코딩하여 기지국으로 전송한다.
상술한 종래의 CQICH 할당 방식을 멀티홉 시스템에 적용할 경우, 기지국과 직접 통신을 하는 중계국은 CQI정보를 기지국으로 직접 전송할 수 있으나, 중계국을 통해 통신하는 단말은 CQI정보를 중계국을 통해 기지국으로 릴레이 전송해야 한다. 중계국이 단말로부터 수신된 CQI정보를 추가적인 지연(delay) 없이 기지국으로 전송하기 위해서는 중계국과 단말 사이뿐만 아니라 기지국과 중계국 사이에도 고정된 CQICH를 할당하여야 한다. 기존의 CQICH 할당 방법을 멀티홉으로 확장한다고 가정하면, 기지국은 중계국과 단말 사이에 CQICH를 할당하면서 중계국과 단말들 사이에 할당한 CQICH 수만큼 기지국과 중계국 사이에도 CQICH를 할당하여야 한다.
이런 경우, 기지국은 중계국에 다수의 CQICH를 할당하기 위해서 복수의 "CQICH Allocation IE"를 사용하여야 하는 오버헤드가 발생할 뿐만 아니라 다수의 CQICH 할당으로 인해 자원이 낭비되는 문제점이 발생한다.
따라서 상술한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국과 중계국 사이에 하나의 CQI채널을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국이 단말의 CQI정보를 수집하여 하나의 CQI채널을 통해 기지국으로 전송하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국 장치에 있어서, 단말들로부터 수신된 채널정보들을 해당 단말의 식별자와 매핑하여 저장하고, 상기 중계국의 채널정보를 상기 중계국의 식별자와 매핑하여 저장하는 버퍼와, 상기 버퍼에 저장된 채널정보들을 식별자에 따라 정렬하여 연접하는 연접부와, 상기 연접부로부터의 연접된 채널정보들을 기지국으로부터 할당받은 영역을 통해 송신하는 채널송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국 장치에 있어서, 중계국으로 할당된 채널정보 전송 영역에서 수신된 데이터를 해석하여 상기 중계국으로부터 수신된 복수의 채널정보들을 결정하는 해석부와, 이번 프레임에서 채널정보를 보고하는 상기 중계국 및 상기 중계국을 통해 채널정보를 보고하는 단말들을 식별자에 따라 정렬하고, 상기 해석부로부터의 채널정보들 각각을 상기 정렬된 단말들 및 중계국에 일대일로 매핑하여 각 단말 및 중계국의 채널정보를 해석 하는 매팽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서, 단말들로부터 수신된 채널정보들을 해당 단말의 식별자와 매핑하여 버퍼에 저장하고, 상기 중계국의 채널정보를 상기 중계국의 식별자와 매핑하여 상기 버퍼에 저장하는 과정과, 상기 버퍼에 저장된 채널정보들을 식별자에 따라 정렬하여 연접하는 과정과, 상기 연접된 채널정보들을 기지국으로부터 할당받은 영역을 통해 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 통신 방법에 있어서, 중계국으로 할당된 채널정보 전송 영역에서 수신되는 데이터를 해석하여 상기 중계국으로부터 수신된 복수의 채널정보들을 결정하는 과정과, 이번 프레임에서 채널정보를 보고하는 상기 중계국 및 상기 중계국을 통해 채널정보를 보고하는 단말들을 식별자에 따라 정렬하는 과정과, 상기 결정된 채널정보들 각각을 상기 정렬된 단말들 및 중계국에 일대일로 매핑하여 각 단말 및 중계국의 채널정보를 해석하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정 의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국이 단말들의 CQI정보를 수집하여 하나의 CQI채널을 통해 기지국으로 전송하기 위한 방안에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 멀티 홉 릴레이 방식을 사용하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 기지국(BS)의 서비스 영역에 포함되는 단말(MS1)은 상기 기지국(BS)과 직접 링크로 연결되고, 상기 기지국(BS)의 서비스 영역 밖에 위치하여 상기 기지국(BS)과 직접 통신할 수 없는 단말(MS2)은 중계국(RS)을 통해 상기 기지국(BS)에 연결된다. 이와 같이, 중계국(RS)은 기지국(BS)과 단말(MS2)사이에 위치하여 기지국(BS)으로부터 수신된 데이터를 단말(MS2)로 릴레이한다. 또한, 중계국(RS)에서 서비스를 받는 단말(MS2)은 전송 파워의 제약으로 기지국과 직접 통신을 할 수 없으므로, 데이터를 중계국(RS)을 거쳐 기지국(BS)으로 전송한다.
여기서, 중계국(RS)에게 등록되어 있는 단말(MS2)을 제어할 수 있는 권한은 기지국(BS)에 있는 것으로 가정하기로 한다. 또한, 단말(MS1,MS2)은 기지국(BS)과 중계국(RS)을 구분할 수 없으며, 중계국(RS)에 등록되어 있더라도 중계국을 기지국처럼 인식하여 동작하는 것으로 가정한다. 중계국(RS)은 기지국(BS)과 통신하기 위해서 단말과 동일하게 동작하여 기지국(BS)으로부터 자원을 할당받고, 해당 자원을 이용하여 자신에게 등록된 단말들의 정보를 기지국(BS)으로 릴레이한다.
이러한 멀티홉 릴레이 시스템에서 단말들로부터 피드백되는 CQI정보를 기지국으로 릴레이 전송하기 위한 방안에 대해 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 단말은 중계국을 통해 수신된 CQICH 할당 메시지(예 : CQICH Allocation IE 또는 CQI control IE)에 근거해서 주어진 자원을 이용해서 CQI정보를 중계국으로 전송한다.
앞서 언급한 바와 같이, 중계국은 자신의 서비스 영역에 있는 단말과 통신할 때는 기지국 역할을 하지만, 기지국과 통신할 때는 단말 역할을 수행한다. 즉, 중계국은 주기적으로 단말로부터 CQI정보를 수신하고, 단말로부터 수신된 CQI정보를 기지국으로 전송한다.
본 발명에 따라, 중계국은 기지국과 통신할 때 단말과 마찬가지로 CQI정보를 전송하기 위한 하나의 CQICH(CQI채널)을 기지국으로부터 할당받는다. 그리고 중계국은 기지국으로부터 할당받은 하나의 CQI채널을 이용하여 자신의 CQI정보 및 단말들의 CQI정보들을 연접(concatenation)하여 전송한다. 즉, 중계국은 CQI 할당 메시지를 통해 할당 오프셋(allocation offset), 주기(period), 프레임 오프셋(frame offset), 구간(duration) 등의 정보를 확인하고, 상기 정보에 따라 CQI채널을 형성한다. 중계국은 CQICH 영역(region)에서 할당 오프셋에 따른 정해진 슬롯(slot)에서 CQI정보를 전송하며, 주기, 프레임 오프셋 및 구간 등의 정보를 통해 정해진 타이밍에 CQI정보를 주기적으로 전송한다.
기지국으로 전송되는 CQI정보는 소정 개수의 비트들(예 : 5비트)로 인코딩된다. 예를들어, 하나의 CQI정보가 전송되는 경우, 지정된 하나의 슬롯에 매핑되지만, 본 발명에 따라 다수의 CQI정보들을 연접하여 전송하는 경우 지정된 슬롯에서부터 시작하여 CQI정보 수만큼의 슬롯들을 이용하여 다수의 CQI정보들을 기지국으로 전송한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 연접된 CQI정보의 전송 예를 보여준다.
도시된 바와 같이, 중계국에서 전송해야할 CQI정보가 3개의 경우(11011, 10111, 11100)를 가정한 것이다. 이런 경우, 중계국은 기지국으로부터 할당받는 슬롯으로부터 연속적으로 3개의 슬롯들을 사용하여 연접된 3개의 CQI정보들을 기지국으로 전송한다.
일반적으로, 중계국은 기지국으로부터 수신된 메시지(예 : MAP 메시지)를 해독하여 단말에 대한 스케줄링 정보를 인식할 수 있다. 따라서, 단말이 언제 CQI정보를 전송할지 예상할 수 있다. 또한, 기지국은 자신의 영역에 속한 중계국들과 단말들에 대한 자원 스케줄링을 담당하므로, 중계국에 접속된 단말이 언제 CQI정보를 전송할지 그리고 중계국이 단말로부터 수신된 CQI정보를 언제 전송할지를 알 수 있다.
본 발명에서는 중계국이 단말들로부터 수신된 CQI정보들을 전송 가능한 프레임에 기지국으로부터 할당받은 CQI채널 이용하여 전송한다고 가정한다. 여기서, 상기 전송 가능한 프레임은 한 프레임 내에서 중계국이 단말로부터 수신된 정보를 기 지국으로 바로 전송할 수 있을 경우 현재 프레임으로 정의되며, 중계국이 현재 프레임에서 수신된 단말의 CQI정보를 다음 프레임에서 기지국으로 전송하는 경우 다음 프레임으로 정의될 수 있다. 이와 같이 동작할 경우, 기지국은 중계국으로부터 수신된 CQI정보들이 어떠한 단말들의 정보인지 알 수 있다.
한편, 중계국은 복수의 CQI정보들을 연접하여 전송할 때, 이를 각각 구분하기 위해서 CQI정보들을 기지국으로부터 할당받은 연결식별자(예 : basic CID) 순서대로 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하여 기지국으로 전송한다. 즉, 기지국은 수신된 CQI정보들이 어떠한 단말들의 정보인지 그리고 이러한 CQI정보들이 연결식별자에 따라 정렬되어 있음을 알고 있기 때문에, 각 CQI정보에 대한 단말을 인식할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.
설명의 편의를 위해, 중계국이 단말들로부터 신호를 수신하는 시간 구간과 중계국이 기지국으로 신호를 전송하는 시간구간이 서로 구분되어 있는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 중계국은 매 프레임마다 도 3의 절차를 수행하여 단말로부터 피드백되는 채널정보를 기지국으로 릴레이 전송한다.
프레임 구간이 시작되면, 중계국은 301단계에서 단말로부터 CQI정보가 수신되는지 검사한다. 중계국은 단말의 CQICH 영역을 이미 알고 있기 때문에, 상기 CQICH 영역으로 수신되는 단말의 CQI 정보를 인식할 수 있다. 만일, 이번 프레임에 서 단말의 CQI정보가 수신되지 않는다면, 상기 중계국은 CQI 전송시간을 체크하기 위해 305단계로 바로 진행한다. 만일, 이번 프레임에서 단말의 CQI 정보가 수신되면, 상기 중계국은 303단계로 진행하여 수신된 CQI정보들을 단말의 연결식별자와 매핑하여 CQI 버퍼에 저장한후 상기 305단계로 진행한다.
이후, 상기 중계국은 상기 305단계에서 CQI 전송 시간에 도달하는지를 검사한다, 여기서, 상기 중계국은 자신의 CQI 전송 주기 및 자신과 통신하는 단말들의 CQI전송 주기를 알고 있기 때문에, 이에 근거해서 CQI 전송 시간을 판단할 수 있다. 상기 CQI 전송시간에 도달한 경우, 상기 중계국은 307단계에서 기지국으로부터 수신되는 신호의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)를 측정하고, 상기 CINR 값에 근거해서 CQI(RS CQI) 정보를 생성한다. 그리고, 상기 중계국은 309단계에서 상기 생성된 CQI정보와 상기 중계국의 연결식별자(RS CID)를 서로 매핑하여 상기 CQI버퍼에 저장한다.
이후, 상기 중계국은 311단계에서 상기 CQI버퍼에 데이터가 존재하는지 검사한다. 만일 상기 CQI버퍼에 데이터가 존재하지 않으면, 즉 기지국으로 전송할 CQI 정보가 존재하지 않으면, 상기 중계국은 본 절차를 종료한다. 만일 상기 CQI버퍼에 데이터가 존재하면, 상기 중계국은 313단계로 진행하여 상기 CQI버퍼에 적재된 CQI정보들을 연결식별자에 따라 내림차순 혹은 오름차순으로 정렬한다.
그리고, 상기 중계국은 315단계에서 상기 정렬된 CQI정보들을 연접(concatenation)하고, 317단계에서 상기 연접된 CQI정보들을 지정된 자원을 이용해서 기지국으로 전송한다. 그리고, 상기 중계국은 319단계에서 상기 CQI버퍼를 초기 화(clear)한 후 본 절차를 종료한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
설명의 편의를 위해, 하나의 중계국으로부터 CQI정보를 수신하는 것으로 가정하여 살펴보기로 한다.
프레임 구간이 시작되면, 기지국은 401단계에서 중계국으로부터 CQI정보가 수신되는지 검사한다. 상기 기지국은 자신의 영역에 속한 중계국들과 단말들에 대한 자원 스케줄링을 담당하므로, 중계국에 접속된 단말이 언제 CQI정보를 전송할지 그리고 중계국이 단말로부터 수신된 CQI정보를 언제 전송할지를 알 수 있다.
상기 중계국으로부터 CQI정보가 수신되면, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 이번 프레임에서 CQI정보를 보고하는 중계국 및 단말들을 연결식별자에 따라 정렬한다. 그리고, 상기 기지국은 405단계에서 상기 중계국으로부터 수신된 연접된 CQI정보들을 각각의 CQI정보로 분해한다. 이후, 기지국은 407단계에서 상기 각각의 CQI정보를 연결식별자 순서대로 정렬된 단말/중계국에 일대일로 매핑하여 각 단말/중계국의 CQI정보를 해석한다. 이렇게 획득된 각 단말/중계국의 CQI정보는 이후 자원 스케줄링 등에 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 구성을 도시하고 있다.
본 발명과 직접적인 관련이 있는 구성 위주로 도시한 것으로, 수신기(500), CQICH 해석부(502), CQI버퍼(504), RS CQI생성부(506), CQI 연접부(508), CQICH 생성부(510) 및 송신기(512)를 포함하여 구성된다. 도면에서 송신 및 수신 안테나를 별도로 도시하였지만, TDD 시스템의 경우 하나의 안테나를 통해 송신 및 수신을 수행할 수 있다.
도 5를 참조하면, 먼저 수신기(500)는 안테나를 통해 수신된 신호를 정해진 규격에 따라 복조하고, 상기 복조된 데이터 중 CQICH 영역에서 수신된 데이터를 단말 CQICH분석부(502)로 제공한다. 여기서, OFDMA 통신을 가정할 경우, 상기 수신기(500)는 안테나를 통해 수신된 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)하여 OFDMA 복조를 수행한다.
상기 단말 CQICH 해석부(502)는 상기 수신기(500)로부터의 CQICH 영역의 데이터를 해석하여 단말의 CQI정보를 결정하고, 상기 결정된 CQI정보를 단말의 연결식별자와 매핑하여 CQI버퍼(504)에 저장한다. 예를들어, 상기 CQICH 해석부(502)는 CQICH 영역의 데이터를 미리 정해진 방식에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 CQI정보를 결정한다.
한편, RS CQI생성부(506)는 기지국으로부터 수신되는 신호의 CINR 값을 입력받고, 상기 CINR값에 따른 CQI정보를 상기 중계국의 연결식별자와 매핑하여 상기 CQI버퍼(504)에 저장한다. 이와 같이, 상기 CQI버퍼(504)는 단말들로부터 피드백된 CQI정보들과 상기 중계국의 CQI정보를 저장한다.
CQI 전송 시간이 되면, CQI연접부(508)는 상기 CQI버퍼(504)로부터 CQI정보 들을 독출하고, 상기 CQI정보들을 연결식별자에 근거해서 정렬한후 연접하여 CQICH 생성부(510)로 전달한다.
그러면, 상기 CQICH 생성부(510)는 상기 CQI연접부(508)로부터의 연접된 CQI정보들을 가지고 CQICH 신호를 생성하여 출력한다. 예를들어, 상기 CQICH(510)는 연접된 CQI정보들을 미리 정해진 방식에 따라 부호(coding) 및 변조(modulation)하여 CQICH 신호를 생성한다.
송신기(612)는 상기 CQICH 생성부(510)로부터의 CQICH 신호를 미리 정해진 영역(또는 시간-주파수 영역)에 매핑하여 기지국으로 송신한다. OFDMA 통신을 가정할 경우, 상기 송신기(612)는 상기 CQICH 신호를 미리 정해진 부반송파들에 매핑하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 OFDMA 변조하고, 상기 OFDMA 변조된 신호를 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 구성을 도시하고 있다.
본 발명과 직접적인 관련이 있는 구성 위주로 도시한 것으로, 스케줄러(600), 제어정보 생성부(602), 송신기(604), 수신기(606), CQICH 해석부(608) 및 CQI 매핑부(610)를 포함하여 구성된다.
도 6을 참조하면, 먼저 스케줄러(600)는 매 프레임마다 자원 스케줄링을 수행하고, 상기 스케쥴링 결과(자원할당정보, 제어정보 등)를 제어정보 생성부(602)로 제공한다.
상기 제어정보 생성부(602)는 상기 스케쥴러(600)로부터 전달받은 스케쥴링 결과에 따라 브로드캐스팅할 제어정보(예 : MAP정보)를 생성하여 출력한다. 상기 제어정보는 단말들 및 중계국들로 할당되는 CQI채널에 대한 할당 메시지들을 포함한다.
송신기(604)는 상기 제어정보 생성부(602)로부터의 제어정보를 미리 결정된 변조레벨에 따라 부호 및 변조하고, 미리 결정된 영역(시간-주파수 영역)에 매핑하여 브로드캐스팅한다. 한편, 상기 기지국의 서비스 영역에 위치한 중계국들 및 단말들은 상기 브로드캐스팅되는 제어정보에 근거해서 지정된 영역에서 데이터를 수신하고 지정된 영역에서 데이터를 송신한다.
수신기(606)는 안테나를 통해 수신된 신호를 정해진 규격에 따라 복조하고, 상기 복조된 데이터 중 중계국에게 할당된 CQICH 영역의 데이터를 추출하여 CQICH분석부(802)로 제공한다.
상기 CQICH 해석부(608)는 상기 수신기(606)로부터의 상기 CQICH 영역의 데이터를 해석하고, 상기 중계국에서 전송한 복수의 CQI정보들을 결정하여 CQI매핑부(610)로 제공한다.
상기 CQI매핑부(610)는 이번 프레임에서 CQI정보를 보고하는 중계국을 확인하고, 상기 중계국과 상기 중계국을 통해 CQI정보를 보고하는 단말들을 연결식별자에 따라 정렬한다. 이번 프레임에 수신되는 CQI정보들에 대한 중계국 및 단말의 정보는 상기 스케줄러(600)로부터 제공될 수 있다. 한편, 상기 CQI매핑부(610)는 상기 CQICH해석부(608)로부터의 CQI정보들 각각을 연결식별자 순서대로 정렬된 단말/ 중계국에 일대일로 매핑하여 각 단말/중계국의 CQI정보를 해석한다. 이렇게 획득된 각 단말/중계국의 CQI정보는 이후 자원 스케줄링 등에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 보나 나은 이해를 돕기 위한 구체적인 적용예를 살펴보기로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 중계국(RS)에 단말1(MS1), 단말2, 단말3, 단말4 및 단말5가 등록되어 있고, 각각의 단말이 중계국을 통해 기지국으로 CQI정보를 전송하는 경우를 가정하기로 한다. 단말1은 기지국으로부터 CID 1을 할당받고 CQI 전송주기는 2로 설정되었으며, 단말2는 CID 2를 할당받고 CQI 전송주기는 4로 설정되었으며, 단말3은 CID 3을 할당받고 CQI 전송주기는 8로 설정되었다고 가정한다. 또한, 단말4는 기지국으로부터 CID 4를 할당받고 CQI 전송 주기는 1로 설정되었으며, 단말5는 CID 5를 할당받고 CQI 전송 주기는 4로 설정되었다고 가정한다. 그리고 중계국은 기지국으로부터 CID 200을 할당받고 CQI 전송 주기는 2로 설정된 것으로 가정한다.
위와 같은 상황에서 단말은 도 8에 도시된 바와 같이 CQI 정보를 중계국으로 전송한다. 도 8에서 가로 방향은 시간의 흐름에 따라 각각의 프레임에 실리는 CQI 정보를 나타낸다. 단말1은 CQI 전송 주기가 2로 설정되어 있으므로 2 프레임마다 CQI 정보를 중계국으로 전송하고, 단말2는 CQI 전송 주기가 4이므로 4 프레임마다 CQI 정보를 중계국으로 전송한다. 단말 3은 CQI 전송 주기가 8이므로 8 프레임마다 CQI 정보를 중계국으로 전송하고 단말4는 CQI 전송 주기가 1이므로 매 프레임마다 CQI정보를 중계국으로 전송한다. 그리고 단말5는 CQI 전송 주기가 4이므로 4 프레임마다 CQI 정보를 중계국으로 전송한다.
상기와 같이 전송되는 CQI정보를 수신한 중계국은 도 9와 같이 단말들로부터 수집된 CQI정보들과 자신의 CQI정보를 연접하여 기지국으로 전송한다.
앞서 언급한 바와 같이, 중계국은 CQI 전송 주기가 2이므로 2 프레임마다 CQI정보를 기지국으로 전송한다. 이때, 중계국은 단말로부터 수신된 CQI정보를 자신이 기지국으로부터 할당받은 CQI채널을 이용해서 전송한다. 예를들어, 중계국이 단말로부터 수신된 CQI정보를 다음 프레임에 전송한다고 가정할 경우, 중계국은 프레임 1에서 자신의 생성한 CQI정보뿐만 아니라 프레임 0에서 단말들로부터 수신된 CQI정보들을 함께 기지국으로 전송한다.
여기서, 중계국이 CID를 오름차순으로 정렬한다고 가정할 때, 중계국은 복수의 CQI정보들을 도 10과 같이 정렬하여 기지국으로 전송한다. 중계국의 CID는 200이고, 단말1의 CID는 1, 단말2의 CID는 2, 단말3의 CID는 3, 단말4의 CID는 4, 단말5의 CID는 5이므로, 이를 오름차순으로 정렬하면 단말1->단말2->단말3->단말4->단말5->중계국 순서가 된다. 따라서, 중계국은 프레임 1에서 자신이 생성한 CQI정보와 프레임 0에서 단말들로부터 수신된 CQI정보들을 단말1->단말2->단말3->단말4->단말5->중계국 순서로 정렬하여 기지국으로 전송하고, 프레임 2에서는 이전 프레임에서 수신된 단말4의 CQI정보만을 기지국으로 전송한다. 또한, 프레임 3에서는 중계국의 CQI정보와 이전 프레임에서 수신된 단말1과 단말4의 CQI정보들을 단말1-> 단말4->중계국 순서로 정렬하여 기지국으로 전송한다.
한편, 상기와 같이 중계국이 CQI정보를 기지국으로 전송하는 경우, 기지국은 해당 프레임에서 중계국이 어떠한 CQI정보를 수집해서 전송하는지 인식할 수 있으므로, 하기 <표 1>과 같이 CQI정보를 해석할 수 있다.
프레임
번호		 수신된 CQI정보 이번 프레임에서 수신되는 CQI정보들에 대한 MS/RS리스트 해석 결과
1 111111101111110000001110010010 RS, MS1, MS2,
MS3, MS4, MS5		 MS1 : 11111
MS2 : 11011
MS3 : 11110
MS4 : 00000
MS5 : 11100
RS : 10010
2 11001 MS4 MS4 : 11001
3 000000000111000 RS, MS1, MS4 MS1 : 00000
MS4 : 00001
RS : 11000
4 00011 MS4 MS4 : 00011
5 1111100011110011100010001 RS, MS1,MS2,
MS4, MS5		 MS1 : 11111
MS2 : 00011
MS4 : 11001
MS5 : 11000
RS : 10001
6 11111 MS4 MS4 : 11111
7 000000000011110 RS, MS1, MS4 MS1 : 00000
MS4 : 00000
RS : 11110
8 10111 MS4 MS4 : 10111
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 중계국이 단말들의 CQI정보들을 수집하여 기지국으로부터 할당받은 하나의 CQI채널을 통해 기지국으로 전송하기 때문에, CQI채널 할당에 따른 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한, 중계국이 단말들의 CQI정보들을 수집하여 전송함으로써 기지국에서 자원 관리를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (20)

  1. 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국 장치에 있어서,
    단말들로부터 수신된 채널정보들을 해당 단말의 식별자와 매핑하여 저장하고, 상기 중계국의 채널정보를 상기 중계국의 식별자와 매핑하여 저장하는 버퍼와,
    상기 버퍼에 저장된 채널정보들을 식별자에 따라 정렬하여 연접하는 연접부와,
    상기 연접부로부터의 연접된 채널정보들을 기지국으로부터 할당받은 영역을 통해 송신하는 채널송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    채널정보 전송 영역에서 수신된 데이터를 해석하여 각 단말의 채널정보를 결정하는 해석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 채널송신기는,
    상기 연접된 채널정보들을 코딩 및 변조하여 채널신호를 생성하는 생성부와,
    상기 생성부로부터의 채널신호를 기지국으로부터 할당받은 자원에 매핑하여 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 식별자는 연결식별자(CID : Connection IDentifier)인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 채널정보는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 양자화한 값인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    중계국으로 할당된 채널정보 전송 영역에서 수신된 데이터를 해석하여 상기 중계국으로부터 수신된 복수의 채널정보들을 결정하는 해석부와,
    이번 프레임에서 채널정보를 보고하는 상기 중계국 및 상기 중계국을 통해 채널정보를 보고하는 단말들을 식별자에 따라 정렬하고, 상기 해석부로부터의 채널정보들 각각을 상기 정렬된 단말들 및 중계국에 일대일로 매핑하여 각 단말 및 중계국의 채널정보를 해석하는 매팽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 식별자는 연결식별자(CID : Connection IDentifier)인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 채널정보는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 양자화한 값인 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 중계국으로부터 연접된 채널정보들을 수신하기 위한 채널정보 전송영역에 대한 할당메시지를 포함하는 제어정보를 생성하는 제어정보 생성부와,
    상기 제어정보 생성부로부터의 제어정보를 미리 결정된 영역에 매핑하여 브로드캐스팅하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 채널정보 전송 영역은 CQICH(Channel Quality Indicator CHannel) 영역인 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서,
    단말들로부터 수신된 채널정보들을 해당 단말의 식별자와 매핑하여 버퍼에 저장하고, 상기 중계국의 채널정보를 상기 중계국의 식별자와 매핑하여 상기 버퍼에 저장하는 과정과,
    상기 버퍼에 저장된 채널정보들을 식별자에 따라 정렬하여 연접하는 과정과,
    상기 연접된 채널정보들을 기지국으로부터 할당받은 영역을 통해 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    채널정보 전송 영역에서 수신된 데이터를 해석하여 각 단말의 채널정보를 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 송신 과정은,
    상기 연접된 채널정보들을 코딩 및 변조하여 채널신호를 생성하는 과정과,
    상기 생성된 채널신호를 기지국으로부터 할당받은 자원에 매핑하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 식별자는 연결식별자(CID : Connection IDentifier)인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 채널정보는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 양자화한 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 통신 방법에 있어서,
    중계국으로 할당된 채널정보 전송 영역에서 수신되는 데이터를 해석하여 상기 중계국으로부터 수신된 복수의 채널정보들을 결정하는 과정과,
    이번 프레임에서 채널정보를 보고하는 상기 중계국 및 상기 중계국을 통해 채널정보를 보고하는 단말들을 식별자에 따라 정렬하는 과정과,
    상기 결정된 채널정보들 각각을 상기 정렬된 단말들 및 중계국에 일대일로 매핑하여 각 단말 및 중계국의 채널정보를 해석하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 식별자는 연결식별자(CID : Connection IDentifier)인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 채널정보는 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio) 값을 양자화한 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 중계국으로부터 연접된 채널정보들을 수신하기 위한 채널정보 전송영역에 대한 할당메시지를 포함하는 제어정보를 생성하는 과정과,
    상기 생성된 제어정보를 미리 결정된 영역에 매핑하여 브로드캐스팅하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 채널정보 전송 영역은 CQICH(Channel Quality Indicator CHannel) 영역인 것을 특징으로 하는 방법.
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