KR100861930B1 - 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 중계서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 중계서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
상기 도 2에 도시된 바와 같이 시분할 복신 프레임(200)은 하향링크 부프레임(210)과 상향링크 부프레임(220)으로 구분된다. 또한, 상기 하향 링크 부 프레임(201)과 상향 링크 부 프레임(211)의 사이에는 시간 보호영역(Guard region)인 TTG(Transmit/Receive Transition Gap)가 삽입되고, 프레임과 프레임 사이에는 RTG(Receive/Transmit Transition Gap)가 위치한다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기지국으로부터 직접 링크 서비스를 제공받는 단말은 상기 직접 링크 영역(401)을 이용하여 통신을 수행하기 때문에 BS 프레임(421)과 같은 타이밍을 갖는다. 반면에 중계국을 통해 중계 링크 서비스를 제공받는 단말은 상기 간접 링크 영역(403)을 이용하여 통신을 수행하기 때문에 RS 프레임(423)과 같은 타이밍을 갖는다.
도 5는 종래 기술에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선접속 통신시스템에서 단말의 이동에 따른 신호 흐름을 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 기지국(500)으로부터 서비스를 제공받는 단말 1(520)이 중계국 1(510)의 서비스 영역으로 이동하는 경우, 상기 단말 1(520)은 상기 중계국 1(510)의 프리앰블과 제어 정보를 수신해야한다.
또한, 상기 중계국 1(510)로부터 서비스를 제공받은 단말 2(530)가 상기 기지국(500)의 서비스 영역으로 이동하는 경우, 상기 단말 2(530)는 상기 기지국(500)의 프리앰블과 제어 정보를 수신해야한다.
하지만, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 기지국(500)과 중계국 1(510)이 비동기적으로 동작하므로 상기 단말 1(520)과 단말 2(530)는 핸드오버를 수행한 후 상기 프리앰블과 제어 정보를 획득하기 어려운 문제점이 있다.
이하 설명은 시분할 복신(Time Division Duplex) 및 직교주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식을 사용하는 무선통신시스템을 예를 들어 설명하며, 다른 다중 접속 방식 또는 주파수 분할 복신(Frequency Division Duplex) 기반의 통신시스템에도 동일하게 적용할 수 있다.또한, 이하 설명에서 중계국 1은 서비스 영역 확장을 위해 제어 신호를 제공하는 고성능(High Capability) 중계국으로 가정하고, 중계국 2는 용량 증대를 위해 트래픽 버스트를 주로 중계하는 저성능(Low Capability) 중계국으로 가정하여 설명한다.
상기 광대역 무선접속 통신시스템은 상기 도 6에 도시된 바와 같이 접속링크 부프레임과 중계링크 부프레임으로 구성되는 부프레임을 이용하여 하기 도 7과 같이 프레임을 구성할 수 있다.
또한, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 다중 홉으로 확장되는 경우, 상기 중계링크 부프레임(703, 713)은 하기 도 8에 도시된 바와 같이 상기 다중 홉 링크에 따라 시간 다중화될 수 있다.
먼저, 상기 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 광대역 무선접속 통신시스템은 상기 중계링크 부프레임(803, 813)을 상기 시스템을 구성하는 홉 수에 따라 상기 홉 수가 감소하는 방향으로 다중화한다. 즉, 상기 중계링크 부프레임(803, 813)은 (n-1)홉 중계국과 n홉 중계국의 링크가 기지국과 1홉 중계국 링크보다 선행되어 다중화된다.
상기 중계링크 부프레임(1003, 1013)은 상기 기지국 또는 상위 중계국이 하위 중계국과 통신하기 위한 영역으로 구성된다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 상기 접속링크 부프레임과 중계링크 부프레임으로 구성되는 부프레임을 이용하여 통신을 수행하는 기지국과 중계국의 블록 구성을 동일하다. 따라서, 이하 설명은 기지국의 블록 구성을 예를 들어 설명하며 상기 중계국의 블록 구성은 생략한다.
이하 설명에서 상기 기지국은 단말과 통신하기 위한 접속링크를 위한 송수신 장치와 중계국과 통신하기 위한 중계링크를 위한 송수신 장치를 분리되어 구성된다. 하지만, 상기 기지국은 하나의 송수신 장치에서 상기 접속링크 및 중계링크를 지원할 수도 있다.
다음으로 상기 제 2 구간(1413, 1423)은 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임을 포함하여 구성된다. 만일, 상기 시스템이 세 홉 이상으로 구성되는 경우, 상기 제 2 구간(1413, 1423)은 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국을 위한 부프레임과 중계국과 단말을 위한 부프레임을 포함하여 구성된다.
마지막으로 상기 제 3 구간(1415, 1425)은 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 부프레임을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제 2 구간(1513) 동안 상기 제 1 중계국(1540)은 상기 기지국(1530)이 전송하는 신호를 수신받는다.
만일, 상기 광대역 무선접속통신시스템이 세 홉 이상으로 구성되어 상기 제 2 중계국(1550)에 하위 중계국이 연결되는 경우, 상기 제 2 중계국(1550)은 상기 제 2 구간(1513, 1523) 동안 상기 단말 3이 아닌 상기 하위 중계국과 통신을 수행한다.
Claims (40)
- 다중 홉 중계방식의 무선통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간 동안, 기지국 또는 적어도 하나의 중계국들에서 단말과 통신을 수행하기 위한 부프레임을 구성하는 과정과,상기 부프레임의 제 2 구간 동안, 상기 기지국 또는 적어도 하나의 중계국들에서 다른 중계국과 통신을 수행하기 위한 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간과 제 2 구간은, 시간자원 또는 주파수 자원으로 구분되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간은, 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3항에 있어서,상기 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 상기 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access), 공간 분할 다중 접속(Spatial Division Multiple Access), 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplxing Access) 중 어느 하나를 이용하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3항에 있어서,상기 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 상기 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 동일한 구조를 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3항에 있어서,상기 중계국은, 동기 채널을 제공하는 제 1 중계국과, 상기 동기 채널을 제공하지 않는 제 2 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 제 2 중계국은, 상기 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임의 동기 채널 및 제어 채널 구간을 널(null)로 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 부프레임의 제 2 구간은, 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 적어도 하나의 부프레임들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 부프레임들은, 시간 자원 또는 주파수 자원을 이용하여 다중화되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간과 제 2 구간은, 고정적인 크기를 갖거나, 서비스 환경에 따라 동적인 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간과 제 2 구간 사이에, 상기 중계국의 동작 전환을 위해 시간 보호 영역을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 다중 홉 중계방식의 무선통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간 동안, 기지국 또는 중계국에서 단말과 통신을 수행하기 위한 부프레임을 구성하는 과정과,상기 부프레임의 제 2 구간 동안, 상기 기지국과 중계국 또는 중계국과 중계국 또는 중계국과 단말이 통신을 수행하기 위한 부프레임을 구성하는 과정과,상기 부프레임의 제 3 구간 동안, 상기 기지국과 단말 또는 중계국과 중계국이 통신을 수행하기 위한 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간과 제 2 구간 및 제 3 구간은, 시간자원 또는 주파수 자원으로 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간은, 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 14항에 있어서,상기 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 상기 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access), 공간 분할 다중 접속(Spatial Division Multiple Access), 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplxing Access) 중 어느 하나를 이용하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 14항에 있어서,상기 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 상기 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 동일한 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 부프레임의 제 2 구간은, 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임, 중계국과 중계국을 위한 부프레임, 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서,상기 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국을 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 시간 자원 또는 주파수 자원을 이용하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 부프레임의 제 3 구간은, 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 19항에 있어서,상기 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 부프레임은, 시간 자원 또는 주파수 자원을 이용하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간과 제 2 구간 및 제 3 구간은, 고정적인 크기를 갖거나, 서비스 환경에 따라 동적인 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 부프레임의 제 1 구간은, 앞 단에 동기 채널을 위치시키는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 부프레임의 제 2 구간과 제 3 구간은, 앞 단 또는 뒷 단에 동기 채널을 위치시키는 것을 특징으로 하는 방법.
- 다중 홉 중계방식의 무선통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 기지국의 동작 방법에 있어서,소정 부프레임 구성 방식에 따라 상기 부프레임의 제 1 구간을 이용하여 단말과 통신을 수행하는 과정과,상기 부프레임의 제 2 구간을 이용하여 중계국과 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 24항에 있어서,상기 제 1 구간과 제 2 구간은, 고정적인 크기를 갖거나, 서비스 환경에 따라 동적인 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 25항에 있어서,상기 제 1 구간과 제 2 구간이 동적인 크기를 갖는 경우, 상기 제 1 구간과 제 2 구간에 대한 자원을 할당하는 과정을 더 포함하여,상기 제 1 구간과 제 2 구간에 할당한 자원에 따라 상기 제 1 구간과 제 2 구간을 이용하여 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 24항에 있어서,상기 제 1 구간과 제 2 구간 사이에는 시간 보호 영역 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 24항에 있어서,상기 제 1 구간과 제 2 구간은, 시간 자원 또는 주파수 자원을 이용하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 24항에 있어서,상기 제 1 구간은, 앞 단에 동기 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 24항에 있어서,상기 제 2 구간은, 앞 단 또는 뒷 단에 동기 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 다중 홉 중계방식의 무선통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 중계국의 동작 방법에 있어서,상위 노드로부터 수신되는 제어 정보를 이용하여 네트워크 진입을 수행하여 중계 서비스를 지원하기 위한 부프레임 구성정보를 획득하는 과정과,n번째 프레임에서 상기 부프레임의 제 2 구간을 통해 상기 상위 노드로부터 동기 채널과 제어 정보 및 트래픽 버스트(Traffic Burst)를 수신받는 과정과,n+1번째 프레임에서 상기 부프레임의 제 1 구간을 통해 동기 채널과 상기 수신받은 제어 정보 및 트래픽 버스트를 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 31항에 있어서,상기 중계국은, 동기 채널을 제공하는 제 1 중계국과, 상기 동기 채널을 제공하지 않는 제 2 중계국 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 32항에 있어서,상기 제 2 중계국은, 동기 채널 및 제어 채널 구간을 널(null)로 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 31항에 있어서,상기 상위 노드는, 기지국 또는 상위 중계국을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 31항에 있어서,상기 부프레임 구성 정보를 획득하는 과정은,소정 부프레임 구성 방식에 따라 상기 상위 노드가 단말과 통신하기 위한 구간을 통해 상기 상위 노드로부터 제어 정보를 수신받는 과정과,상기 수신받은 제어 정보를 이용하여 상기 상위 노드로 네트워크 진입 절차를 수행하는 과정과,상기 네트워크 진입 후, 상기 상위 노드로부터 중계 서비스를 지원하기 위한 부프레임 구성정보를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 31항에 있어서,상기 부프레임 구성 정보를 획득하는 과정은,소정 부프레임 구성 방식에 따라 상기 상위 노드가 중계국과 통신하기 위한 구간을 통해 상기 상위 노드로부터 제어 정보를 수신받는 과정과,상기 수신받은 제어 정보를 이용하여 상기 상위 노드로 네트워크 진입 절차를 수행하는 과정과,상기 네트워크 진입 후, 상기 상위 노드로부터 중계 서비스를 지원하기 위한 부프레임 구성정보를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 다중 홉 중계방식의 무선통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 장치에 있어서,프레임 구성 방식에 따라 단말과 통신하기 위한 구간에 대한 신호와 중계국과 통신하기 위한 구간에 대한 신호의 송수신 타이밍 신호를 제공하는 타이밍 제어기와,상기 단말과 통신하기 위한 구간에 대한 신호와 중계국과 통신하기 위한 구간에 대한 신호를 분리하는 RF(Radio Frequency) 듀플렉서(Duplexer)와,상기 타이밍 신호에 따라 상기 단말 또는 중계국과 통신을 수행하는 송수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 37항에 있어서,상기 송수신기는, 상기 단말과 통신하기 위한 제 1 송수신기와, 상기 중계국과 통신하기 위한 제 2 송수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 38항에 있어서,상기 제 1 송수신기는,상기 타이밍 신호에 따라 상기 단말로 신호를 전송하기 위한 부프레임을 형성하여 송신하는 송신기와,상기 타이밍 신호에 따라 상기 단말로부터 신호를 수신받아 데이터를 복원하는 수신기와,상기 타이밍 제어기의 제어에 따라 상기 송수신기와 상기 RF 듀플렉서를 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 38항에 있어서,상기 제 2 송수신기는,상기 타이밍 신호에 따라 상기 중계국으로 신호를 전송하기 위한 부프레임을 형성하여 송신하는 송신기와,상기 타이밍 신호에 따라 상기 중계국으로부터 신호를 수신받아 데이터를 복원하는 수신기와,상기 타이밍 제어기의 제어에 따라 상기 송수신기와 상기 RF 듀플렉서를 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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