KR101603805B1 - 무선 통신 시스템을 위한 분산된 ａｒｑ - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 분산된 자동 반복 요청(ARQ)을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들이 여기에서 설명된다. 하나의 실시예에서, 중계국은 상기 무선 통신 시스템의 기지국과 하나 이상의 이동국들을 상호 접속한다. 상기 기지국과 상기 중계국 사이의 제1 접속에 대하여 제1 ARQ 프로세스가 수행된다. 상기 중계국과 이동국 사이의 제2 접속에 대하여 개별적인 제2 ARQ 프로세스가 수행된다. 이런 식으로, 상기 기지국과 상기 이동국 사이에 엔드 투 엔드 ARQ를 갖는 것보다는, 분산된 ARQ 프로세스가 제공된다.

Description

무선 통신 시스템을 위한 분산된 ＡＲＱ{DISTRIBUTED ARQ FOR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
이 출원은 2008년 3월 14일에 출원된 미국 가 특허 출원 일련 번호 61/036,828의 우선권을 주장한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로 특히 무선 통신 시스템에서의 분산된 자동 반복 요청(Automatic Repeat Request; ARQ)에 관한 것이다.
중계국(relay station)은 무선 통신 네트워크에서 기지국과 이동국을 상호 접속하기 위해 이용되는 디바이스이다. 중계국을 이용함으로써, 기지국은 그렇지 않았더라면 쇼핑 센터의 내부와 같이 기지국이 액세스할 수 없을 영역을 커버할 수 있다. 자동 반복 요청(ARQ)은 신뢰할 수 없는 접속을 통하여 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 달성하는 오류 제어 프로세스이다. ARQ 프로세스는 기지국 및 중계국 둘 다를 갖는 무선 통신 네트워크에 대하여 요망된다.
[상세한 설명의 개요]
무선 통신 시스템에서 분산된 자동 반복 요청(ARQ)을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들이 여기에서 설명된다. 하나의 실시예에서, 중계국은 상기 무선 통신 시스템의 기지국과 하나 이상의 이동국들을 상호 접속한다. 상기 기지국과 상기 중계국 사이의 제1 접속에 대하여 제1 ARQ 프로세스가 수행된다. 상기 중계국과 이동국 사이의 제2 접속에 대하여 개별적인 제2 ARQ 프로세스가 수행된다. 이런 식으로, 상기 기지국과 상기 이동국 사이에 엔드 투 엔드 ARQ(end-to-end ARQ)를 갖는 것보다는, 분산된 ARQ 프로세스가 제공된다.
또한, 상기 중계국으로부터 대상국(target station)으로의 핸드오버 동안에 ARQ 연속성을 유지하기 위한 시스템들 및 방법들이 여기에서 개시된다. 일반적으로, 이동국이 분산된 ARQ를 제공하는 상기 중계국으로부터 대상국으로 핸드오버를 시작할 때, 상기 중계국은 상기 중계국과 상기 이동국 사이의 ARQ 가능한 접속(ARQ enabled connection)에 대하여 상기 대상국에 ARQ 컨텍스트 정보를 전송한다. 더 구체적으로, 하나의 실시예에서, 만약 상기 대상국이 상기 중계국을 서빙하는 상기 기지국이라면, 상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송한다. 그 후, 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 이용함으로써, 상기 기지국은 상기 이동국과의 상기 ARQ 가능한 접속에 대하여 상기 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다.
다른 실시예에서, 만약 상기 대상국이 상기 기지국에 의해 서빙되는 제2 중계국이라면, 상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트를 전송한다. 그 후, 만약 상기 제2 중계국이 분산된 ARQ 모드에서 동작하고 있거나 또는 다른 점에서 분산된 ARQ를 제공할 수 있게 되어 있다면, 상기 기지국은 상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송한다. 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 이용함으로써, 상기 제2 중계국은 그 후 상기 이동국과의 상기 ARQ 가능한 접속에 대하여 상기 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다. 만약 상기 제2 중계국이 분산된 ARQ 모드에서 동작하고 있거나 또는 다른 점에서 분산된 ARQ를 제공할 수 있게 되어 있지 않다면, 상기 기지국은 분산된 방식보다는 엔드 투 엔드 방식으로 상기 제2 중계국을 통해 상기 이동국과의 상기 ARQ 가능한 접속에 대하여 상기 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다.
다른 실시예에서, 만약 상기 대상국이 제2 기지국이라면, 상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송한다. 상기 기지국은 그 후 백홀 네트워크(backhaul network)를 통해 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송한다. 그 후, 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 이용함으로써, 상기 제2 기지국은 상기 이동국과의 상기 ARQ 가능한 접속에 대하여 상기 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다.
다른 실시예에서, 만약 상기 대상국이 제2 기지국의 중계국이라면, 상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트를 전송하고, 상기 기지국은 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트를 전송한다. 그 후, 만약 상기 제2 중계국이 분산된 ARQ 모드에서 동작하고 있거나 또는 다른 점에서 분산된 ARQ를 제공할 수 있게 되어 있다면, 상기 제2 기지국은 상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송한다. 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 이용함으로써, 상기 제2 중계국은 그 후 상기 이동국과의 상기 ARQ 가능한 접속에 대하여 상기 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다. 만약 상기 제2 중계국이 분산된 ARQ 모드에서 동작하고 있거나 또는 다른 점에서 분산된 ARQ를 제공할 수 있게 되어 있지 않다면, 상기 제2 기지국은 분산된 방식보다는 엔드 투 엔드 방식으로 상기 제2 중계국을 통해 상기 이동국과의 상기 ARQ 가능한 접속에 대하여 상기 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다.
이 기술의 숙련자들은 첨부 도면들과 관련하여 다음의 상세한 설명을 읽은 후에 본 발명의 범위를 인식하고 그의 추가적인 양태들을 이해할 것이다.
이 명세서에 통합되고 그의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 발명의 몇 개의 양태들을 나타내고, 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는 데 도움이 된다.
도 1은 이 명세의 하나의 실시예에 따른 기지국, 중계국, 및 다수의 이동국들을 포함하는 무선 통신 네트워크의 블록도이다.
도 2는 이 명세의 하나의 실시예에 따른 중계국의 동작의 엔드 투 엔드 모드를 나타낸다.
도 3은 이 명세의 하나의 실시예에 따른 중계국의 동작의 분산된 모드를 나타낸다.
도 4는 이 명세의 하나의 실시예에 따라 중계국이 분산된 모드에서 동작하고 있을 때 기지국, 중계국, 및 이동국의 예시적인 프로토콜 스택들을 나타낸다.
도 5a 및 5b는 이 명세의 하나의 실시예에 따라 중계국으로부터 중계국과 관련된 기지국으로의 이동국의 핸드오버가 일어날 때 분산된 모드에서 동작하고 있는 중계국으로부터의 자동 반복 요청(ARQ) 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다.
도 6a 내지 6c는 이 명세의 하나의 실시예에 따라 중계국으로부터 동일한 기지국과 관련된 다른 중계국으로의 이동국의 핸드오버가 일어날 때 분산된 모드에서 동작하고 있는 중계국으로부터의 ARQ 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다.
도 7a 및 7b는 이 명세의 하나의 실시예에 따라 중계국으로부터 상이한 기지국으로의 이동국의 핸드오버가 일어날 때 분산된 모드에서 동작하고 있는 중계국으로부터의 ARQ 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다.
도 8a 내지 8c는 이 명세의 하나의 실시예에 따라 중계국으로부터 상이한 기지국과 관련된 다른 중계국으로의 이동국의 핸드오버가 일어날 때 분산된 모드에서 동작하고 있는 중계국으로부터의 ARQ 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다.
도 9는 도 1의 기지국의 예시적인 실시예의 블록도이다.
도 10은 도 1의 중계국의 예시적인 실시예의 블록도이다.
도 11은 도 1의 이동국들 중 하나의 예시적인 실시예의 블록도이다.
아래에 제시된 실시예들은 이 기술의 숙련자들이 본 발명을 실시할 수 있게 하는 필요한 정보를 나타내고 본 발명을 실시하는 최선의 방식을 설명한다. 첨부 도면들에 비추어 다음의 설명을 읽으면, 이 기술의 숙련자들은 본 발명의 개념들을 이해할 것이고 여기에서 특별히 다루어지지 않은 이 개념들의 응용들을 인지할 것이다. 이 개념들 및 응용들은 본 명세 및 첨부 청구항들의 범위 내에 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 무선 통신 네트워크(10)의 예시적인 토폴로지를 나타낸다. 바람직한 실시예에서, 무선 통신 네트워크(10)는 IEEE 802.16j 표준 또는 진보된 LTE(Long Term Evolution) 표준에 따라서 동작한다. 그러나, 여기에서 설명된 실시예들은 임의의 종류의 무선 통신 네트워크에서 이용될 수 있고 IEEE 802.16j 또는 진보된 LTE 표준에 제한되지 않는다. 도시된 바와 같이, 무선 통신 네트워크(10)는 기지국(BS)(12), 다수의 중계국들(RS들)(14-1 및 14-2), 및 다수의 이동국들(MS들)(16-1 내지 16-5)을 포함한다. 기지국(12)은 일반적으로 고정된 위치에 구현된다. 기지국(12)은 기지국(12)의 무선 커버리지 영역(18) 내에 위치하는, 이동국(16-1)과 같은, 이동국들뿐만 아니라, 중계국들(14-1 및 14-2)의 무선 커버리지 영역들(20 및 22) 내에 위치하는 이동국들(16-2 내지 16-5)과 같은 이동국들을 위한 무선 액세스 포인트로서 동작한다.
중계국들(14-1 및 14-2)은 각각 고정된 중계국(즉, 고정된 위치를 갖는 중계국) 또는 이동 중계국(즉, 변화하는 위치를 갖는 중계국)일 수 있다. 예를 들면, 중계국(14-1)은 쇼핑 센터 내에 위치하는 이동국들(16-2 및 16-3)과 같은 이동국들에 무선 액세스를 제공하기 위하여 쇼핑 센터에 구현된 고정된 중계국일 수 있고, 중계국(14-2)은 버스 내에 위치하는 이동국들(16-4 및 16-5)과 같은 이동국들에 무선 액세스를 제공하기 위하여 버스에 구현된 이동 중계국일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 중계국들(14-1 및 14-2) 각각은 여기에서 중계국 모드라고 불릴 수도 있는, 엔드 투 엔드 모드(end-to-end mode), 또는 여기에서 기지국 모드라고 불릴 수도 있는, 분산된 모드(distributed mode)에서 동작할 수 있다. 중계국들(14-1 및 14-2)의 동작 모드들은 네트워크 진입(network entry) 동안에 구성될 수 있다. 대안 실시예에서, 중계국들(14-1 및 14-2)은 엔드 투 엔드 모드 또는 분산된 모드일 수 있는 단일의 동작 모드를 가질 수 있고, 여기서 중계국들(14-1 및 14-2) 중 적어도 하나는 분산된 모드 중계국이다. 엔드 투 엔드 및 분산된 모드들의 상세는 아래에서 상세히 설명된다는 점에 주목한다.
이동국들(16-1 내지 16-5)은 각각 무선 통신 네트워크(10)에 접속하기 위한 무선 인터페이스를 갖는 사용자 디바이스일 수 있다. 예를 들면, 이동국들(16-1 내지 16-5) 각각은 이동 전화기, 이동 스마트 폰, 퍼스널 컴퓨터 용의 무선 액세스 카드 등일 수 있다.
도 2는 이 명세의 하나의 실시예에 따른 엔드 투 엔드 모드에서 동작하고 있는 경우의 중계국(14-1)의 동작을 나타낸다. 이 설명은 중계국(14-2)에 동등하게 적용될 수 있다. 또한, 도 2의 설명은 무선 통신 네트워크(10)가 IEEE 802.16j 네트워크인 경우의 예시적인 실시예에 집중하지만, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자는 이 명세를 읽으면 엔드 투 엔드 모드에서 동작하고 있는 중계국(14-1)은 다른 종류의 무선 통신 네트워크들에서 이용될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 이 실시예에서는, 게이트웨이(24)에 의해 전송된 인터넷 프로토콜(IP) 플로우가 기지국(12)에서 수신된다. 기지국(12)은 그 IP 플로우를 MS 접속(즉, 이동국들(16-1 내지 16-5) 중 하나로의 접속)에 매핑한다. 예로서 IEEE 802.16j를 이용하여, 기지국(12)은 IEEE 802.16e MAC(medium access control) PDU(packet data unit)를 생성하고 그 MAC PDU를 암호화할 수 있다. 기지국(12)은 그 IEEE 802.16e MAC PDU를 중계국(14-1)을 향하여 송신되는 중계 MAC(R-MAC) PDU 플로우로서 전송한다. R-MAC PDU 플로우는 하나 이상의 IEEE 802.16e MAC PDU들을 포함할 수 있다. 중계국(14-1)은 R-MAC PDU 플로우를 수신하고 이동국(16-2)을 향하여 예정된 패킷들을 IEEE 802.16e MAC PDU 플로우로서 이동국(16-2)에 송신하고 이동국(16-3)을 향하여 예정된 패킷들을 IEEE 802.16e MAC PDU 플로우로서 이동국(16-3)에 송신한다. 만약 MAC PDU 플로우가 암호화된다면, 이동국들(16-2 및 16-3)은 IEEE 802.16e MAC PDU를 암호 해독한다. 따라서, 중계국(14-1)을 통해 접속된 기지국(12)과 이동국들(16-2 및 16-3) 사이에 엔드 투 엔드 접속이 유지된다. 또한, 중계국(14-1)을 통해 접속된 기지국(12)과 이동국들(16-2 및 16-3) 사이에 엔드 투 엔드 보안 및 자동 반복 요청(ARQ)이 유지된다.
도 3은 이 명세의 하나의 실시예에 따른 분산된 모드에서 동작하고 있는 경우의 중계국(14-1)의 동작을 나타낸다. 이 설명은 중계국(14-2)에 동등하게 적용될 수 있다. 또한, 도 3의 설명은 무선 통신 네트워크(10)가 IEEE 802.16j 네트워크인 경우의 예시적인 실시예에 집중하지만, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자는 이 명세를 읽으면 분산된 모드에서 동작하고 있는 중계국(14-1)은 다른 종류의 무선 통신 네트워크들에서 이용될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 이 실시예에서는, 중계국(14-1)에 의해 서빙되는 이동국들(16-2 및 16-3)로의 및/또는 그 이동국들(16-2 및 16-3)로부터의 트래픽인, 이동국 트래픽을 중계하기 위해 전용되는 중계국(14-1)과 기지국(12) 사이에 트랜스포트 접속(transport connection)이 설정된다. 중계국(14-1)과 이동국들(16-2 및 16-3) 사이에도 접속들이 설정된다. 예로서 다운링크를 이용하여, 기지국(12)은 중계국(14-1)에 의해 서빙되는 이동국들(16-2 및 16-3)로의 다운링크 서비스 데이터 플로우들을 중계국(14-1)의 트랜스포트 접속에 매핑한다. 중계국(14-1)은 기지국(12)으로부터의 다운링크 서비스 데이터 플로우들을 이동국들(16-2 및 16-3)의 각각의 접속들에 매핑한다. 유사한 방식으로, 이동국들(16-2 및 16-3)로부터의 업링크 서비스 데이터 플로우들이 대응하는 접속들을 통해 중계국(14-1)에 제공되고, 중계국(14-1)은 이동국들(16-2 및 16-3)로부터의 업링크 서비스 데이터 플로우들을 기지국(12)으로의 트랜스포트 접속에 매핑한다. 그러한 것으로서, 보안, 접속, 및 ARQ가 기지국(12)과 중계국(14-1) 사이에 유지될 수 있고, 중계국(14-1)과 이동국들(16-2 및 16-3) 사이에 개별적으로 유지될 수 있다.
구체적으로, ARQ에 관하여, 이동국 트래픽을 중계하기 위해 전용되는 트랜스포트 접속에 대하여 기지국(12) 및 중계국(14-1)에 의해 ARQ 프로세스가 수행된다. 또한, 만약 중계국(14-1)과 이동국(16-2) 사이에 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들이 이루어진다면, ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 중계국(14-1) 및 이동국(16-2)에 의해 개별적인 ARQ 프로세스가 수행된다. 마찬가지로, 만약 중계국(14-1)과 이동국(16-3) 사이에 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들이 이루어진다면, ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 중계국(14-1) 및 이동국(16-3)에 의해 개별적인 ARQ 프로세스가 수행된다. 이런 식으로, 기지국(12)과 이동국들(16-2 및 16-3) 각각의 사이에 엔드 투 엔드 ARQ 프로세스를 갖는 것보다는, 기지국(12)과 중계국(14-1) 사이의 트랜스포트 접속에 대하여 ARQ 프로세스가 수행되고 중계국(14-1)과 이동국들(16-2 및 16-3) 사이에 개별적인 ARQ 프로세스들이 수행된다는 점에서 ARQ가 분산된다.
분산된 ARQ는 무선 통신 네트워크(10)에서 오버헤드(overhead)를 감소시키기 때문에 유익하다. 더 구체적으로, 이동국들(16-1 내지 16-5)의 각 ARQ 가능한 접속에 대하여 기지국(12)과 이동국들(16-1 내지 16-5) 사이에 ARQ 관련된 데이터 플로우가 중계될 필요가 없다. 또한, 엔드 투 엔드 ARQ와 비교하여 분산된 ARQ의 경우 지연이 감소된다. 또한, 분산된 ARQ는 이동 중계국들에 대하여 특히 유익하다.
도 4는 기지국(12), 중계국(14-1), 및 이동국(16-2)에 대한 예시적인 프로토콜 스택들을 그래픽으로 나타낸다. 또한, 도 4는 주로 중계국(14-1)의 프로토콜 스택과 대조되는 표준 중계기의 예시적인 프로토콜 스택을 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 기지국(12)은 중계국(14-1)과 함께 컨버전스 계층(convergence layer) 및 MAC 계층을 유지하는 반면, 중계국(14-1)은 이동국(16-2)과 함께 개별적인 컨버전스 계층 및 개별적인 MAC 계층을 유지한다. 중계국(14-1)은 또한 이동국(16-2)과 함께 물리(PHY) 계층을 유지한다. 이 예에서, 기지국(12)은 또한 표준 중계기와 함께, IEEE 802.16의 경우 R-PHY 계층 및 R-MAC 계층인, PHY 계층 및 MAC 계층을 유지한다. 표준 중계기는 또한 중계국(14-1)과 함께, IEEE 802.16의 경우 R-PHY 계층 및 R-MAC 계층인, MAC 계층 및 PHY 계층을 유지한다. 위에 설명되고 도 4에 도시된 바와 같이, 기지국(12)과 중계국(14-1) 사이에 유지된 ARQ는 중계국(14-1)과 이동국(16-2) 사이에 유지된 ARQ와 별개라는 점에 주목한다.
분산된 ARQ를 제공하도록 동작하고 있을 때, 중계국들(14-1 및 14-2)은 이동국들(16-2 내지 16-5)과의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 저장한다. 특정한 접속에 대하여, 그 접속에 대한 ARQ 컨텍스트 정보는 ARQ 프로세스의 상태를 정의하는 정보를 포함한다. 예로서, IEEE 802.16의 경우, 특정한 접속에 대한 ARQ 컨텍스트 정보는 ARQ_TX_WINDOW_START, ARQ_RX_HIGHEST_BST 등과 같은 ARQ 관련 변수들을 포함할 수 있다. 그러나, ARQ 컨텍스트 정보는 특정한 구현에 따라서 변할 수 있다는 점에 주목한다.
예로서 이동국(16-2)을 이용하여, 이동국(16-2)이 중계국(14-1)으로부터 대상국으로의 핸드오버를 수행할 때, 분산된 ARQ 모드에서 동작하고 있는 중계국(14-1)은 이동국(16-2)의 각 ARQ 가능한 접속에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(12)에 전송한다. 대상국은 기지국(12), 중계국(14-2)과 같은 기지국(12)에 의해 서빙되는 다른 중계국, 다른 기지국, 또는 다른 기지국의 다른 중계국일 수 있다. 전송된 ARQ 컨텍스트 정보에 기초하여, 대상국은 이동국(16-2)의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 ARQ 프로세스를 유지할 수 있게 된다. 그 결과, 핸드오버 동안 및 핸드오버 후에 이동국(16-2)의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대한 ARQ 프로세스의 연속성이 유지된다.
도 5a 및 5b는 이 명세의 하나의 실시예에 따른 중계국(14-1) 기지국(12)으로의 이동국(16-2)의 핸드오버 동안에 이동국(16-2)에 대한 ARQ 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 이동국(16-2)은 중계국(14-1)의 무선 커버리지 영역(20)으로부터 기지국(12)의 무선 커버리지 영역(18)으로 이동한다. 그에 응하여, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스가 수행된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 일단 핸드오버 프로세스가 시작되면(단계 100), 중계국(14-1)은 이동국(16-2)으로의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(12)에 전송한다(단계 102). ARQ 컨텍스트 정보에 기초하여, 기지국(12)은 그 후 이동국(16-2)으로의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다(단계 104). 그 결과, 핸드오버 프로세스 동안에 및 핸드오버 프로세스 후에 ARQ 프로세스에 대한 연속성이 유지된다. 도 5b는 명료함을 위해 ARQ 컨텍스트 정보의 전송만을 나타낸다는 점에 주목한다. 그러나, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스 동안에 도 5b에 도시되지 않은 다수의 추가적인 단계들이 일반적으로 수행된다.
도 6a 내지 6c는 이 명세의 하나의 실시예에 따른 기지국(12)의 중계국(14-1)으로부터 중계국(14-2)으로의 이동국(16-2)의 핸드오버 동안에 이동국(16-2)에 대한 ARQ 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 이동국(16-2)은 중계국(14-1)의 무선 커버리지 영역(20)으로부터 중계국(14-2)의 무선 커버리지 영역(22)으로 이동한다. 그에 응하여, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스가 수행된다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 일단 핸드오버 프로세스가 시작되면(단계 200), 중계국(14-1)은 이동국(16-2)의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(12)에 전송한다(단계 202). 이 실시예에서, 중계국(14-2)은 엔드 투 엔드 모드에서 동작한다. 그러한 것으로서, ARQ 컨텍스트 정보에 기초하여, 기지국(12)은 그 후 엔드 투 엔드 방식으로 중계국(14-2)를 통해 이동국(16-2)으로의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다(단계 204A/204B). 그 결과, 핸드오버 프로세스 동안에 및 핸드오버 프로세스 후에 ARQ 프로세스에 대한 연속성이 유지된다.
도 6c는 중계국(14-2)이 분산된 모드에서 동작하는 경우의 ARQ 전송 프로세스를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 일단 핸드오버 프로세스가 시작되면(단계 300), 중계국(14-1)은 이동국(16-2)의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(12)에 전송한다(단계 302). 이 실시예에서, 중계국(14-2)은 분산된 모드에서 동작한다. 그러한 것으로서, 기지국(12)은 ARQ 컨텍스트 정보를 중계국(14-2)에 전송한다(단계 304). 그 후, ARQ 컨텍스트 정보에 기초하여, 중계국(14-2)은 그 후 이동국(16-2)으로의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다(단계 306). 그 결과, 핸드오버 프로세스 동안에 및 핸드오버 프로세스 후에 ARQ 프로세스에 대한 연속성이 유지된다. 다시, 도 6b 및 6c는 명료함을 위해 ARQ 컨텍스트 정보의 전송만을 나타낸다는 점에 주목한다. 그러나, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스 동안에 도 6b 및 6c에 도시되지 않은 다수의 추가적인 단계들이 일반적으로 수행된다.
도 7a 및 7b는 이 명세의 하나의 실시예에 따른 중계국(14-1)으로부터 기지국(12) 이외의 기지국(26)으로의 이동국(16-2)의 핸드오버 동안에 이동국(16-2)에 대한 ARQ 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 이동국(16-2)은 중계국(14-1)의 무선 커버리지 영역(20)으로부터 기지국(26)의 무선 커버리지 영역(28)으로 이동한다. 그에 응하여, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스가 수행된다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 일단 핸드오버 프로세스가 시작되면(단계 400), 중계국(14-1)은 이동국(16-2)의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(12)에 전송한다(단계 402). 기지국(12)은 그 후 바람직하게는 백홀 네트워크를 통해 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(26)에 전송한다(단계 404). 그 후, ARQ 컨텍스트 정보에 기초하여, 기지국(26)은 그 후 이동국(16-2)으로의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다(단계 406). 그 결과, 핸드오버 프로세스 동안에 및 핸드오버 프로세스 후에 ARQ 프로세스에 대한 연속성이 유지된다. 도 7b는 명료함을 위해 ARQ 컨텍스트 정보의 전송만을 나타낸다는 점에 주목한다. 그러나, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스 동안에 도 7b에 도시되지 않은 다수의 추가적인 단계들이 일반적으로 수행된다.
도 8a 내지 8c는 이 명세의 하나의 실시예에 따른 중계국(14-1)으로부터 기지국(26)의 중계국(30)으로의 이동국(16-2)의 핸드오버 동안에 이동국(16-2)에 대한 ARQ 컨텍스트 정보의 전송을 나타낸다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 이동국(16-2)은 중계국(14-1)의 무선 커버리지 영역(20)으로부터 중계국(30)의 무선 커버리지 영역(32)으로 이동한다. 그에 응하여, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스가 수행된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 일단 핸드오버 프로세스가 시작되면(단계 500), 중계국(14-1)은 이동국(16-2)의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(12)에 전송한다(단계 502). 기지국(12)은 그 후 바람직하게는 백홀 네트워크를 통해 이동국(16-2)의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(26)에 전송한다(단계 504). 이 실시예에서, 중계국(30)은 엔드 투 엔드 모드에서 동작한다. 그러한 것으로서, ARQ 컨텍스트 정보에 기초하여, 기지국(12)은 그 후 엔드 투 엔드 방식으로 중계국(30)를 통해 이동국(16-2)으로의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다(단계 506A/506B). 그 결과, 핸드오버 프로세스 동안에 및 핸드오버 프로세스 후에 ARQ 프로세스에 대한 연속성이 유지된다.
도 8c는 중계국(30)이 분산된 모드에서 동작하는 경우의 ARQ 전송 프로세스를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 일단 핸드오버 프로세스가 시작되면(단계 600), 중계국(14-1)은 이동국(16-2)의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(12)에 전송한다(단계 602). 기지국(12)은 그 후 바람직하게는 백홀 네트워크를 통해 이동국(16-2)의 하나 이상의 ARQ 가능한 접속들에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 기지국(26)에 전송한다(단계 604). 이 실시예에서, 중계국(30)은 분산된 모드에서 동작한다. 그러한 것으로서, 기지국(12)은 ARQ 컨텍스트 정보를 중계국(30)에 전송한다(단계 606). 그 후, ARQ 컨텍스트 정보에 기초하여, 중계국(30)은 이동국(16-2)의 ARQ 가능한 접속들 각각에 대하여 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 된다(단계 608). 그 결과, 핸드오버 프로세스 동안에 및 핸드오버 프로세스 후에 ARQ 프로세스에 대한 연속성이 유지된다. 다시, 도 8b 및 8c는 명료함을 위해 ARQ 컨텍스트 정보의 전송만을 나타낸다는 점에 주목한다. 그러나, 이 기술의 통상의 지식을 가진 자가 이 명세를 읽으면 인식하는 바와 같이, 핸드오버 프로세스 동안에 도 8b 및 8c에 도시되지 않은 다수의 추가적인 단계들이 일반적으로 수행된다.
도 9는 도 1의 기지국(12)의 예시적인 실시예의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 기지국(12)은 관련된 메모리(36)를 가질 수 있는 제어 시스템(34)을 포함한다. 제어 시스템(34)은 하드웨어로 구현된다. 예를 들면, 제어 시스템(34)은 하나 이상의 CPU(Central Processing Unit)들, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)들, 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Array)들 등일 수 있다. 여기에서 설명된 기지국(12)의 기능은 제어 시스템(34)에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현되거나, 제어 시스템(34) 내에 하드웨어로 구현되거나, 또는 그의 조합일 수 있다. 기지국(12)은 또한 중계국들(14-1 및 14-2)(도 1) 및 기지국(12)의 무선 커버리지 영역(18) 내에 위치하는 이동국(16-1)과 같은 이동국들과 통신하기 위한 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스들(38)을 포함한다. 마지막으로, 기지국(12)은 백홀 네트워크를 통해 다른 기지국들과 통신하기 위한 백홀 네트워크 인터페이스(40)를 포함한다. 백홀 네트워크는 고속 유선 또는 무선 네트워크일 수 있다.
도 10은 도 1의 중계국(14-1)의 예시적인 실시예의 블록도이다. 이 설명은 중계국(14-2)에 동등하게 적용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 중계국(14-1)은 관련된 메모리(44)를 가질 수 있는 제어 시스템(42)을 포함한다. 제어 시스템(42)은 하드웨어로 구현된다. 예를 들면, 제어 시스템(42)은 하나 이상의 CPU들, 하나 이상의 ASIC들, 하나 이상의 FPGA들 등일 수 있다. 여기에서 설명된 중계국(14-1)의 기능은 제어 시스템(42)에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현되거나, 제어 시스템(42) 내에 하드웨어로 구현되거나, 또는 그의 조합일 수 있다. 중계국(14-1)은 또한 기지국(12) 및 중계국(14-1)의 무선 커버리지 영역(20) 내에 위치하는 이동국들(16-2 및 16-3)과 같은 이동국들과 통신하기 위한 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스들(46)을 포함한다.
도 11은 이동국(16-1)의 예시적인 실시예의 블록도이다. 이 설명은 다른 이동국들(16-2 내지 16-5)에 동등하게 적용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이동국(16-1)은 관련된 메모리(50)를 가질 수 있는 제어 시스템(48)을 포함한다. 제어 시스템(48)은 하드웨어로 구현된다. 예를 들면, 제어 시스템(48)은 하나 이상의 CPU들, 하나 이상의 ASIC들, 하나 이상의 FPGA들 등일 수 있다. 여기에서 설명된 이동국(16-1)의 기능은 제어 시스템(48)에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현되거나, 제어 시스템(48) 내에 하드웨어로 구현되거나, 또는 그의 조합일 수 있다. 이동국(16-1)은 기지국(12)과 통신하기 위한 무선 네트워크 인터페이스(52)를 포함한다. 만약 이동국(16-1)이 중계국(14-1)의 무선 커버리지 영역(20)으로 이동한다면, 무선 네트워크 인터페이스(52)는 그 후 이동국(16-1)이 중계국(14-1)과 통신할 수 있게 할 것이라는 점에 주목한다. 이동국(16-1)은 또한 스피커, 마이크, 디스플레이, 키패드 등과 같은 컴포넌트들을 포함할 수 있는 사용자 인터페이스(54)를 포함한다.
이 기술의 숙련자들은 본 발명의 실시예들에 대한 개선들 및 수정들을 인지할 것이다. 모든 그러한 개선들 및 수정들은 여기에서 개시된 개념들 및 다음에 오는 청구항들의 범위 내에 있다고 간주된다.

Claims (22)

  1. 무선 통신 네트워크로서,
    기지국; 및
    상기 기지국으로의 제1 접속 및 이동국으로의 제2 접속을 갖는 중계국 ― 상기 이동국은 상기 중계국의 무선 커버리지 영역(wireless coverage area) 내에 있음 ― 을 포함하고;
    상기 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 제1 접속에 대하여 제1 자동 반복 요청(Automatic Repeat Request; ARQ) 프로세스가 수행되고, 상기 중계국과 상기 이동국 사이의 상기 제2 접속에 대하여 제2 ARQ 프로세스가 수행되고,
    상기 이동국이 상기 중계국으로부터 대상국으로의 핸드오버를 시작하면, 상기 중계국은 상기 제2 ARQ 프로세스에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 상기 대상국 또는 상기 대상국과 관련된 기지국에 전송하도록 구성되는, 무선 통신 네트워크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중계국은 이동 중계국인 무선 통신 네트워크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중계국은 고정된 중계국인 무선 통신 네트워크.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중계국은 상기 중계국의 상기 무선 커버리지 영역 내의, 상기 이동국을 포함하는, 복수의 이동국을 서빙하고(serve),
    상기 제1 접속은 상기 복수의 이동국에 대한 다운링크 데이터를 위한 트랜스포트 접속(transport connection)이고,
    상기 중계국은 상기 복수의 이동국으로의, 상기 제2 접속을 포함하는, 복수의 제2 접속을 유지하고, 상기 복수의 제2 접속 각각은 상기 복수의 이동국 중 하나에 대한 것이고 상기 복수의 제2 접속 중 적어도 일부는 ARQ 가능한(ARQ enabled) 것인 무선 통신 네트워크.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 제2 접속 중 ARQ 가능한 각각의 제2 접속에 대하여 개별적인 ARQ 프로세스가 유지되는 무선 통신 네트워크.
  6. 제1항에 있어서, 상기 대상국은 상기 기지국이고, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 것은 상기 기지국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 무선 통신 네트워크.
  7. 제1항에 있어서, 상기 대상국은 상기 기지국과 관련되고 엔드 투 엔드 ARQ 모드(end-to-end ARQ mode)에서 동작하는 제2 중계국이고,
    상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 것은 상기 기지국이 엔드 투 엔드 방식으로 상기 제2 중계국을 통해 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 무선 통신 네트워크.
  8. 제1항에 있어서, 상기 대상국은 상기 기지국과 관련되고 분산된 ARQ 모드(distributed ARQ mode)에서 동작하는 제2 중계국이고,
    상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 기지국은 상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 것은 상기 제2 중계국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 무선 통신 네트워크.
  9. 제1항에 있어서, 상기 대상국은 제2 기지국이고,
    상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 기지국은 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 것은 상기 제2 기지국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 무선 통신 네트워크.
  10. 제1항에 있어서, 상기 대상국은 제2 기지국과 관련되고 엔드 투 엔드 ARQ 모드에서 동작하는 제2 중계국이고,
    상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 기지국은 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 것은 상기 제2 기지국이 엔드 투 엔드 방식으로 상기 제2 중계국을 통해 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 무선 통신 네트워크.
  11. 제1항에 있어서, 상기 대상국은 제2 기지국과 관련되고 분산된 ARQ 모드에서 동작하는 제2 중계국이고,
    상기 중계국은 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 기지국은 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 제2 기지국은 상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하도록 구성되고,
    상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 것은 상기 제2 중계국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 무선 통신 네트워크.
  12. 무선 통신 네트워크에서 기지국과 관련된 중계국을 동작시키는 방법으로서,
    상기 중계국에 의해, 상기 기지국으로의 제1 접속을 유지하는 단계 ― 상기 중계국과 상기 기지국 사이의 상기 제1 접속에 대하여 제1 자동 반복 요청(ARQ) 프로세스가 수행됨 ―;
    상기 중계국에 의해, 상기 중계국의 무선 커버리지 영역 내의 이동국으로의 제2 접속을 유지하는 단계;
    상기 중계국에 의해, 상기 중계국과 상기 이동국 사이의 상기 제2 접속에 대하여 제2 ARQ 프로세스를 유지하는 단계; 및
    상기 이동국이 상기 중계국으로부터 대상국으로의 핸드오버를 시작하면, 상기 중계국에 의해, 상기 제2 ARQ 프로세스에 대한 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 단계 - 상기 중계국에 의해 상기 ARQ 컨텍스트 정보는 상기 대상국 또는 상기 대상국과 관련된 기지국으로 전송됨 - 를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 중계국은 이동 중계국인 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 중계국은 고정된 중계국인 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 중계국은 상기 중계국의 상기 무선 커버리지 영역 내의, 상기 이동국을 포함하는, 복수의 이동국을 서빙하고, 상기 제1 접속은 상기 복수의 이동국에 대한 다운링크 데이터를 위한 트랜스포트 접속이고, 상기 방법은,
    상기 중계국에 의해, 상기 복수의 이동국으로의, 상기 제2 접속을 포함하는, 복수의 제2 접속을 유지하는 단계 - 상기 복수의 제2 접속 각각은 상기 복수의 이동국 중 하나에 대한 것이고, 상기 복수의 제2 접속 중 적어도 일부는 ARQ 가능한 것임 - 를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 중계국에 의해, 상기 복수의 제2 접속 중 ARQ 가능한 각각의 제2 접속에 대하여 개별적인 ARQ 프로세스를 유지하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 대상국이 상기 기지국이면, 상기 중계국에 의해, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하여, 상기 기지국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 대상국이 상기 기지국과 관련되고 엔드 투 엔드 ARQ 모드에서 동작하는 제2 중계국이면, 상기 중계국에 의해, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하여, 상기 기지국이 엔드 투 엔드 방식으로 상기 제2 중계국을 통해 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 중계국에 의해, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 대상국이 상기 기지국과 관련되고 분산된 ARQ 모드에서 동작하는 제2 중계국이면, 상기 기지국에 의해, 상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하여, 상기 제2 중계국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 중계국에 의해, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 대상국이 제2 기지국이면, 상기 기지국에 의해, 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하여, 상기 제2 기지국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 중계국에 의해, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 대상국이 제2 기지국과 관련되고 엔드 투 엔드 ARQ 모드에서 동작하는 제2 중계국이면, 상기 기지국에 의해, 상기 제2 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하여, 상기 제2 기지국이 엔드 투 엔드 방식으로 상기 제2 중계국을 통해 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 중계국에 의해, 상기 기지국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 대상국이 제2 기지국과 관련되고 분산된 ARQ 모드에서 동작하는 제2 중계국이면, 상기 기지국에 의해, 상기 제2 중계국에 상기 ARQ 컨텍스트 정보를 전송하여, 상기 제2 중계국이 상기 이동국과 상기 제2 ARQ 프로세스를 계속할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
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