KR101209291B1 - Ηｙｂｒｉｄ ＯＦＤＭＡ/ＳＣ-ＦＤＭＡ 기반의 3ＧＰＰ ＬＴＥ 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기 - Google Patents

Ηｙｂｒｉｄ ＯＦＤＭＡ/ＳＣ-ＦＤＭＡ 기반의 3ＧＰＰ ＬＴＥ 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기에 관한 것으로서, 셀 경계지역에서 통신망으로 데이터를 전송하기 위해 릴레이를 선택하고, 시간 슬롯마다 SC-FDMA와 OFDMA 중 어느 하나를 데이터 전송 기술로 선택함에 따라 전송 효율(throughput)을 증대시키기 위한 것이다.

Description

Ηｙｂｒｉｄ ＯＦＤＭＡ/ＳＣ-ＦＤＭＡ 기반의 3ＧＰＰ ＬＴＥ 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기{Method for Improvement Performance Using Relay Uplink of 3GPP LTE System based Hybrid OFDMA/SC-FDMA, and Mobile Communication Terminal therefor}
본 발명은 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀 경계지역에서 데이터 전송을 위해 릴레이를 선정하고, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 SC-FDMA(Single Carrier Frequency. Division Multiple Access) 중 어느 하나를 데이터 전송 기술로 적용하여 3GPP LTE 시스템에서 셀 커버리지를 확장하고 전송 효율 (throughput)을 높이기 위한 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기에 관한 것이다.
3GPP LTE 시스템에서 상향링크는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)를 이용한다.
도 1은 일반적인 SC-FDMA 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.
하나의 반송파를 이용하여 데이터를 전송하는 이 방식은 도 1의 A, B 에서 도시하는 바와 같이, 전송단, 수신단에서 OFDMA 보다 각각 DFT(Discrete Fourier Transform), IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)가 추가된다. SC-FDMA는 하나의 반송파를 이용하는 특성상 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 보다 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 낮다. 낮은 PAPR은 단말에서 중요한 요소인 전력 효율을 높여준다.
하지만, SC-FDMA는 주파수 영역에서 채널에 의해 신호가 심각하게 왜곡될 경우 수신단에서 주파수 영역 등화기를 사용한 후 IDFT를 거치면서 심각하게 왜곡 된 부분의 영향이 스프레딩(Spreading)되고 성능이 저하된다.
또한, 변조 레벨(Modulation Level)이 높아짐에 따라 SC-FDMA의 장점인 PAPR의 효율이 저하된다. 3GPP LTE-Advanced에서는 이러한 PAPR 효율과 OFDMA와 SC-FDMA의 성능 차이를 적절히 보완하는 기술로서 Hybrid OFDMA/SC-FDMA가 제안되고 있다.
도 2는 SC-FDMA와 Hybrid OFDMA/SC-FDMA를 설명하기 위한 도면이다.
도 2(가)는 SC-FDMA만을 사용하는 경우이고, (나)는 Hybrid OFDMA/SC-FDMA를 사용하는 경우의 예이다.
Hybrid OFDMA/SC-FDMA는 이동통신 단말기가 기지국과 가까운 셀 중심지역에 위치한 경우 OFDMA를 사용하고, 셀 경계지역에 위치한 경우 PAPR 성능이 좋은 SC-FDMA를 사용하는 기술이다. SC-FDMA는 상술한 바와 같이 OFDMA 보다 성능은 다소 떨어지지만 이동통신 단말기에서 중요한 요소인 전력 효율이 좋기 때문에 적용한 다.
그러나, 셀 중심지역에서 기존 방식처럼 SC-FDMA를 사용하는 경우 낮은 PAPR을 이용하여 얻는 이득보다 OFDMA과의 성능 차이로 인한 손실이 더 크게 된다.
이러한 이유로 Hybrid OFDMA/SC-FDMA에서는 전력 효율이 중요한 셀 경계지역에서는 SC-FDMA를 사용하되 전력 효율이 보다 안정적인 셀 중심지역에서는 성능이 보다 뛰어난 OFDMA를 사용하여 전송 효율(throughput)을 증대 시키고자 하는 것이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 셀 경계지역에서 통신망으로 데이터를 전송하기 위해 릴레이를 선택하고, 시간 슬롯마다 SC-FDMA와 OFDMA 중 어느 하나를 데이터 전송 기술로 선택함에 따라 전송 효율(throughput)을 증대시키기 위한 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기를 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
또한, 본 발명은 셀 커버리지를 증대시키기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 시스템은 셀 경계지역으로 이동함에 따라, 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하기 위한 릴레이 단말기를 선정하고, 기 설정된 기준에 따라 데이터를 전송하기 위한 전송 기술을 선택한 후, 선택된 전송 기술을 이용하여 릴레이 단말기로 데이터를 전송하는 이동통신 단말기; 및
상기 이동통신 단말기로부터 전송된 데이터를 검출한 후, 기 설정된 기준에 따라 데이터를 전송하기 위한 전송 기술을 선택한 후, 선택된 전송 기술을 이용하여 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하는 릴레이 단말기;를 포함한다.
다른 본 발명의 이동통신 단말기는 이동통신 단말기가 셀 경계지역으로 이동함에 따라, 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하기 위해 릴레이를 이용할 것인지 여부를 판단하는 릴레이 적용 판단부;
이동통신 단말기 주변에 위치하는 타 이동통신 단말기 중 송수신 성능 값이 가장 높은 이동통신 단말기를 릴레이 단말기로 선정하는 릴레이 선정부;
기 설정된 기준에 따라, 릴레이 단말기로 데이터를 전송할 때 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 중 어느 하나를 적용하도록 판단하는 전송 기술 선택부;
상기 전송 기술 선택부에 의해서 선택된 전송 기술을 이용하여 릴레이 단말기로 데이터를 전송하는 데이터 전송부;를 포함한다.
상기 기 설정된 기준은 신호대잡음비(SNR)이며, 상기 전송 기술 선택부는, 신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하는 것이 바람직하다.
상기 릴레이 선정부는, 하나 또는 복수 개의 릴레이 단말기를 선정하는 것이 바람직하다.
또 다른 본 발명의 릴레이 단말기는 셀 경계지역에 위치하는 이동통신 단말기로부터 전송된 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
기 설정된 기준에 따라 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 중 이동통신 시스템으로 데이터를 전송할 어느 하나를 선택하는 전송 기술 선택부; 및
상기 전송 기술 선택부에 의해서 선택된 전송 기술을 이용하여 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하는 데이터 전송부;를 포함한다.
상기 기 설정된 기준은 신호대잡음비(SNR)이며,
상기 전송 기술 선택부는, 신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하는 것이 바람직하다.
또 다른 본 발명의 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법은 a) 이동통신 단말기가 셀 경계지역으로 이동함에 따라, 자신을 제외한 이동통신 단말기를 검색하는 단계;
b) 이동통신 단말기가 릴레이로 활용할 이동통신 단말기(릴레이 단말기)를 선택하는 단계;
c) 이동통신 단말기가 기 설정된 기준에 따라 SC-FDMA 또는 OFDM 중 어느 하나를 선택하여 릴레이 단말기로 데이터를 전송하는 단계; 및
d) 릴레이 단말기가 기 설정된 기준에 따라 SC-FDMA 또는 OFDM 중 어느 하나를 선택하여 이동통신 단말기로부터 수신한 데이터를 기지국으로 전송하는 단계;를 포함한다.
상기 c) 단계에서,
이동통신 단말기가 신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하고,
상기 d) 단계에서,
릴레이 단말기가 신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기는 셀 경계지역에서 통신망으로 데이터를 전송하기 위해 릴레이를 선택하고, 시간 슬롯마다 SC-FDMA와 OFDMA 중 어느 하나를 데이터 전송 기술로 선택함에 따라 전송 효율(throughput)을 증대시킨다는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 이동통신 단말기가 릴레이 단말기를 이용하여 통신망으로 데이터를 전송함에 따라 셀 커버리지를 증대시킨다는 효과를 기대할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
3GPP LTE-Advanced에 제안되고 있는 유력한 기술 중 또 하나는 다중 홉 릴레이 기술이다. 제안되고 있는 여러 형태 중에 본 발명에서는 도 3과 같은 구조를 가정하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 다중 홉 릴레이 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 이동통신 단말기(UE1, 10)와 릴레이로 선택된 이동통신 단말기(P1, 20, 이하에서는 릴레이 단말기라 함)의 구조를 나타낸다.
먼저, 셀 경계지역에 위치하는 이동통신 단말기(10)는 릴레이로 활용할 수 있는 자신을 제외한 다른 이동통신 단말기를 검색한다.
이동통신 단말기(10)는 검색된 릴레이 단말기(20)로 데이터를 전송하고, 릴레이 단말기(20)는 수신한 데이터를 다시 기지국(30)으로 전송하여 셀 경계지역에 위치한 이동통신 단말기(10)의 데이터 전송률을 높인다. 이는, 결국 셀 커버리지를 확장시키게 되는 것이다.
이하에서는 개시하는 이동통신 단말기는 SC-FDMA와 OFDMA 모두 송수신이 가능하다고 가정하기로 한다. 또한, 릴레이 프로토콜은 도 4에서 개시하는 릴레이 프로토콜로 가정하기로 한다.
만약, 이동통신 단말기가 릴레이를 이용하지 않는 경우에는 셀 중심지역에서 OFDMA를 적용하고, 셀 경계지역에서는 SC-FDMA를 사용하는 기존 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 방식을 그대로 적용한다.
이하에서는, 이동통신 단말기(100)의 주위에 릴레이로 활용할 수 있는 이동통신 단말기가 존재하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 구성을 나타내는 도면이다.
도시하는 바와 같이, 이동통신 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력 부(120), 출력부(130), 메모리(140), 릴레이 적용 판단부(150), 릴레이 선정부(160), 전송 기술 선택부(170) 및 데이터 전송부(180)를 포함한다.
이동 통신망과의 통신을 수행하기 위한 무선 통신부(110), 이동통신 단말(100)의 입력 제어를 위한 입력부(120), 음성 통화 서비스나 데이터 서비스 이용 시 필요한 데이터를 청각 또는 시각으로 제공하기 위한 출력부(130), 각종 데이터를 저장하기 위한 메모리(140)는 이동통신 단말의 일반적인 구성이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
릴레이 적용 판단부(150)는 이동통신 단말기(100)가 셀 경계지역에 위치함에 따라, 기지국(300)으로 데이터를 전송하기 위해 릴레이를 이용할 것인지 여부를 판단한다.
릴레이 선정부(160)는 이동통신 단말기(100) 주변에 위치하는 타 이동통신 단말기 중 송수신 성능이 뛰어난 환경에 있는 이동통신 단말기를 릴레이 단말기로 선정한다.
여기에서, 릴레이 선정부(160)가 타 이동통신 단말기와 통신망 간의 신호 송수신 성능을 확인하는 기술은 이미 공지된 기술에 해당되기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
전송 기술 선택부(170)는 기 설정된 기준에 따라, 릴레이 단말기(200)로 데이터를 전송할 때 SC-FDMA 또는 OFDMA 중 어느 하나를 적용하도록 판단한다.
여기에서, 기 설정된 기준은 신호대잡음비(Signal-to-noise ratio, 이하 SNR로 하기로 함)로, SNR이 기준값 이상인 경우 OFDMA를 적용하도록 하고, SNR이 기준 값 이하인 경우 SC-FDMA를 적용하도록 한다.
예를 들어, 전송 기술 선택부(170)는 낮은 SNR에서는 SC-FDMA를 적용하여 데이터를 전송하도록 하고, 높은 SNR에서는 OFDMA를 적용하여 데이터를 전송하도록 한다.
한편, 기 설정된 기준은 신호대잡음비 이외에도 거리를 더 포함하는 것이 가능하며, 신호대잡음비와 거리를 각각 적용하거나 또는 2가지 모두를 적용한다.
데이터 전송부(180)는 전송 기술 선택부(170)에 의해서 선택된 전송 기술을 이용하여 릴레이 단말기(200)로 데이터를 전송한다.
도 6은 본 발명에 의한 릴레이 단말기의 구성을 나타내는 도면이다.
도시하는 바와 같이, 릴레이 단말기(200)는 통신망을 통해 통신을 수행하기 위한 무선 통신부(210), 데이터 수신부(220), 전송 기술 선택부(230) 및 데이터 전송부(240)를 포함한다.
데이터 수신부(220)는 이동통신 단말기(100)로부터 전송된 데이터를 비롯하여 통신망을 통해 전송되는 데이터를 수신한다.
전송 기술 선택부(230)는 기 설정된 기준에 따라, 기지국(300)으로 데이터를 전송할 때 SC-FDMA 또는 OFDMA 중 어느 하나를 적용하도록 판단한다.
여기에서, 기 설정된 기준은 SNR로, SNR이 기준값 이상인 경우 OFDMA를 적용하도록 하고, SNR이 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 적용하도록 한다.
즉, 전송 기술 선택부(230)는 낮은 SNR에서는 SC-FDMA를 적용하여 데이터를 전송하도록 하고, 높은 SNR에서는 OFDMA를 적용하여 데이터를 전송하도록 한다.
데이터 전송부(240)는 전송 기술 선택부(230)에 의해서 선택된 전송 기술을 이용하여 기지국(300)으로 데이터를 전송한다.
도 7은 본 발명에 의한 Hybrid OFDMA/SC-FDMA와 다중 홉 릴레이를 설명하기 위한 도면으로서, 상술한 기술의 다양한 경우에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 도 7의 (가)는 이동통신 단말기(100)가 셀 경계지역에 위치해 있을 때, 셀 중심지역에 위치한 이동통신 단말기(200)를 릴레이 선정하여 이용하는 경우이다.
이동통신 단말기(100)와 릴레이 단말기(200)의 거리가 멀기 때문에 첫 번째 슬롯(phase 1)에서 이동통신 단말기(100)는 전력 효율이 좋은 SC-FDMA를 사용하여 릴레이 단말기(200)로 데이터를 전송한다.
그리고, 두 번째 슬롯(phase 2)에서 릴레이 단말기(200)는 OFDMA를 사용하여 이동통신 단말기(100)로부터 전송된 데이터를 기지국(300)으로 전송한다. 이러한 경우, 전력 효율은 SC-FDMA 보다 떨어지지만 기지국(300)과 가깝기 때문에 성능이 뛰어난 OFDMA를 사용하여 전송 효율(throughput)을 증대시킬 수 있으며, 동시에 릴레이를 이용하여 커버리지를 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 7의 (나)는 셀 경계지역에 위치한 이동통신 단말기(100)가 기지국(300)에 더 가까운 릴레이 단말기(200)를 선택하여 이용하는 경우이다.
첫 번째 슬롯(phase 1)에서 이동통신 단말기(100)와 릴레이 단말기(200)의 거리가 가깝기 때문에 이동통신 단말기(100)는 보다 성능이 좋은 OFDMA를 사용하여 릴레이 단말기(200)에게 데이터를 전송하며 두 번째 슬롯(phase 2)에서 기지 국(300)과 거리가 먼 릴레이 단말기(200)는 SC-FDMA를 사용한다. 이러한 경우, (가)와 마찬가지로 SNR(또는 거리)에 따라 OFDMA와 SC-FDMA를 적절히 사용하여 throughput과 커버리지를 증대시킨다.
도 7의 (다)는 기지국(300), 릴레이 단말기(200) 및 이동통신 단말기(100) 서로 간의 거리가 가까운 경우이다.
서로의 거리가 가깝기 때문에 전력 효율은 떨어지지만 보다 성능이 뛰어난 OFDMA를 모두 사용할 수 있다.
상술한 (나)와 (다)의 경우, Hybrid OFDMA/SC-FDMA와는 달리 릴레이의 위치에 따라 전송 기법을 선택하게 된다.
한편, 이동통신 단말기(100)가 셀 경계지역에 위치해 있더라도 릴레이가 가까이 위치해 있으면 OFDMA를 사용할 수 있는 것이다.
도 7의 (라)는 기존의 SC-FDMA만 사용하는 시스템에 릴레이를 도입한 경우이다. 도시하는 것과 같이, 릴레이와 SC-FDMA만을 사용하는 경우 커버리지는 가장 증가한다.
도 8은 본 발명에 의한 다수의 릴레이를 활용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 도면으로, 릴레이로 활용할 이동통신 단말기를 복수 개 선택하는 경우이다. 이 방법 또한 도 7에서 제안된 방법들이 적용 가능하다.
도 8에서 릴레이로 선택된 이동통신 단말기의 수는 3개로 P1, P2, P3이다.
먼저, 이동통신 단말기(100)는 주변에 위치하는 이동통신 단말기 중 송수신 성능이 뛰어난 환경에 있는 이동통신 단말기 P1, P2, P3를 릴레이 단말기로 선택한 다.
이 경우, 첫 번째 슬롯(phase 1)에서 이동통신 단말기(100)는 복수의 릴레이 단말기(P1, P2, P3, 200) 모두로 데이터를 전송하고, 두 번째 슬롯(phase 2)에서 릴레이 단말기(200)는 기지국(300)으로 이동통신 단말기(100)로부터 수신한 데이터를 전송한다. 이러한 경우, 이동통신 단말기(100)와 릴레이 단말기(200)의 협력을 통해 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
도 9는 본 발명에 의한 릴레이를 활용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 이동통신 단말기(100)는 셀 경계지역에 위치함에 따라, 릴레이 이용을 판단한다(S101).
이어서, 이동통신 단말기(100)는 주변에 위치하는 복수의 이동통신 단말기(200)를 검색한다(S103).
이동통신 단말기(100)는 검색된 복수의 이동통신 단말기(200) 중 송수신 성능이 뛰어난 환경에 있는 이동통신 단말기를 릴레이 단말기로 선정한다(S105).
여기에서, 이동통신 단말기(100)는 릴레이 단말기를 하나 또는 복수 개 선택하는 것이 가능하다. 만약, 릴레이 단말기를 복수 개 선택할 경우, 다이버시티 효과도 기대할 수 있다.
단계 S105에서, 이동통신 단말기(100)가 타 이동통신 단말기와 통신망 간의 신호 송수신 성능을 확인하는 기술은 이미 공지된 기술에 해당되기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이동통신 단말기(100)는 기 설정된 기준에 따라, 릴레이 단말기(200)로 데이터를 전송할 때 SC-FDMA 또는 OFDMA 중 어느 하나를 적용하도록 판단한다(S107).
여기에서, 기 설정된 기준은 SNR로, SNR이 기준값 이상인 경우 OFDMA를 적용하도록 하고, SNR이 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 적용하도록 한다.
즉, 이동통신 단말기(100)는 낮은 SNR에서는 SC-FDMA를 적용하여 데이터를 전송하도록 하고, 높은 SNR에서는 OFDMA를 적용하여 데이터를 전송하도록 한다.
한편, 기 설정된 기준은 신호대잡음비 이외에도 거리를 더 포함하는 것이 가능하며, 신호대잡음비와 거리를 각각 적용하거나 또는 2가지 모두를 적용한다.
이동통신 단말기(100)는 단계 S107에서 선택된 전송 기술을 이용하여 릴레이 단말기(200)로 데이터를 전송한다(S109).
릴레이 단말기(200)는 이동통신 단말기(100)로부터 수신한 데이터를 검출하고(S111), 기 설정된 기준에 따라 기지국(300)으로 데이터를 전송할 전송 기술을 선택한다(S113).
이후, 릴레이 단말기(200)는 단계 S113에서 선택된 전송 기술을 이용하여 기지국(300)으로 데이터를 전송한다(S115).
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이, 본 발명의 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법과 이를 위한 이동통신 단말기는 셀 경계지역에서 통신망으로 데이터를 전송하기 위해 릴레이를 선택하고, 시간 슬롯마다 SC-FDMA와 OFDMA 중 어느 하나를 데이터 전송 기술로 선택함에 따라 throughput과 셀 커버리지를 증대시킬 필요성이 높은 것에 적합하다.
도 1은 일반적인 SC-FDMA 블록 다이어그램을 나타내는 도면,
도 2는 SC-FDMA와 Hybrid OFDMA/SC-FDMA를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 의한 다중 홉 릴레이 구조를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 의한 릴레이 프로토콜을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 구성을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 의한 릴레이 단말기의 구성을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 Hybrid OFDMA/SC-FDMA와 다중 홉 릴레이를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 의한 다수의 릴레이를 활용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 의한 릴레이를 활용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 이동통신 단말기 110, 210 : 무선 통신부
120 : 입력부 130 : 출력부
140 : 메모리 150 : 릴레이 적용 판단부
160 : 릴레이 선정부 170 : 전송 기술 선택부
180 : 데이터 전송부 200 : 릴레이 단말기
220 : 데이터 수신부 230 : 전송 기술 선택부
240 : 데이터 전송부

Claims (8)

  1. 셀 경계지역으로 이동함에 따라, 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하기 위한 릴레이 단말기를 선정하고, 기 설정된 기준에 따라 데이터를 전송하기 위한 전송 기술을 선택한 후, 선택된 전송 기술을 이용하여 릴레이 단말기로 데이터를 전송하는 이동통신 단말기; 및
    상기 이동통신 단말기로부터 전송된 데이터를 검출한 후, 기 설정된 기준에 따라 데이터를 전송하기 위한 전송 기술을 선택한 후, 선택된 전송 기술을 이용하여 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하는 릴레이 단말기;
    를 포함하는 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 시스템.
  2. 이동통신 단말기가 셀 경계지역으로 이동함에 따라, 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하기 위해 릴레이를 이용할 것인지 여부를 판단하는 릴레이 적용 판단부;
    이동통신 단말기 주변에 위치하는 타 이동통신 단말기 중 송수신 성능 값이 가장 높은 이동통신 단말기를 릴레이 단말기로 선정하는 릴레이 선정부;
    기 설정된 기준에 따라, 릴레이 단말기로 데이터를 전송할 때 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 중 어느 하나를 적용하도록 판단하는 전송 기술 선택부;
    상기 전송 기술 선택부에 의해서 선택된 전송 기술을 이용하여 릴레이 단말기로 데이터를 전송하는 데이터 전송부;
    를 포함하는 이동통신 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기 설정된 기준은 신호대잡음비(SNR)이며,
    상기 전송 기술 선택부는,
    신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 릴레이 선정부는,
    하나 또는 복수 개의 릴레이 단말기를 선정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  5. 셀 경계지역에 위치하는 이동통신 단말기로부터 전송된 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    기 설정된 기준에 따라 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 중 이동통신 시스템으로 데이터를 전송할 어느 하나를 선택하는 전송 기술 선택부; 및
    상기 전송 기술 선택부에 의해서 선택된 전송 기술을 이용하여 이동통신 시스템으로 데이터를 전송하는 데이터 전송부;
    를 포함하는 릴레이 단말기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기 설정된 기준은 신호대잡음비(SNR)이며,
    상기 전송 기술 선택부는,
    신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하는 것을 특징으로 하는 릴레이 단말기.
  7. a) 이동통신 단말기가 셀 경계지역으로 이동함에 따라, 자신을 제외한 이동통신 단말기를 검색하는 단계;
    b) 이동통신 단말기가 릴레이로 활용할 이동통신 단말기(릴레이 단말기)를 선택하는 단계;
    c) 이동통신 단말기가 기 설정된 기준에 따라 SC-FDMA 또는 OFDM 중 어느 하나를 선택하여 릴레이 단말기로 데이터를 전송하는 단계; 및
    d) 릴레이 단말기가 기 설정된 기준에 따라 SC-FDMA 또는 OFDM 중 어느 하나를 선택하여 이동통신 단말기로부터 수신한 데이터를 기지국으로 전송하는 단계;
    를 포함하는 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 c) 단계에서,
    이동통신 단말기가 신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하고,
    상기 d) 단계에서,
    릴레이 단말기가 신호대잡음비가 기준값 이상인 경우 OFDMA를 선택하고, 신호대잡음비가 기준값 이하인 경우 SC-FDMA를 선택하는 것을 특징으로 하는 Hybrid OFDMA/SC-FDMA 기반의 3GPP LTE 시스템에서 상향링크 릴레이를 이용한 성능 향상 방법.
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