KR20080053155A - 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속통신시스템에서 프레임 구조 선택 장치 및 방법 - Google Patents

다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속통신시스템에서 프레임 구조 선택 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경에 적합한 프레임 구조를 선택적으로 사용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 소정 중계국과 초기 접속 절차를 수행하는 과정과, 프레임 정보를 확인하는 과정과, 상기 초기 접속 절차 수행 중 상기 프레임 정보를 포함하는 제어신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하여, 시스템 환경에 적합한 프레임 구조를 사용할 수 있고, 각 프레임 구조마다 갖는 전송 지연 및 오버헤드 간의 상호 조건(Trade off)을 자유롭게 선택할 수 있는 이점이 있다.
다중 홉 중계방식, 프레임 구조, 프레임 구조 변경, 중계국, 제어메시지

Description

다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 구조 선택 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD SELECTTING FRAME STRUCTURE IN MULTI-HOP RELAY BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 구성을 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 동작 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 동작 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신시스템의 기지국 동작 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 중계국 동작 절차를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 기지국 동작 절차를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 중계국 동작 절차를 도시하는 도면, 및
도 11은 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.
본 발명은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에 관한 것으로서, 상기 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경에 적합한 프레임 구조를 선택적으로 사용하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
차세대 통신시스템인 제 4세대 이동통신 시스템에서는 고속 통신을 가능하게 하고 더 많은 통화량을 수용하기 위하여 반경이 매우 작은 셀들이 설치된다. 이 경우에는 현재의 무선망 설계 방식을 그대로 사용한 중앙 집중적인 설계가 불가능해 질 것이다. 즉, 상기 제 4세대 이동통신 시스템의 무선 네트워크는 분산적으로 제어되고 구축되면서도, 새로운 기지국(Base station)의 추가와 같은 환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 따라서, 상기 제 4세대 이동통신 시스템은 중앙 시스템의 제어 없이 무선 네트워크를 자율적으로 또한 분산적으로 구성하여 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 자율적 적응형(Self-Configurable) 무선 네트워크로 구성되어야 한다.
상기 4세대 이동통신 시스템에서 요구되는 상기 자율적 적응형 무선 네트워크를 구현하기 위해서는 중계국(Relay station)을 이용한 다중 홉 형태로 데이터를 전달하는 중계기법을 적용할 수 있다.
일반적으로 상기 네트워크에서는 기지국과 단말기(Mobile station) 간에 하나의 직접 링크(direct link)로 통신이 이루어지므로, 상기 단말기와 기지국 간에 신뢰도가 높은 무선 통신링크를 쉽게 구성할 수 있다. 그러나, 기지국의 위치가 고정되어 있으므로 무선망 구성의 유연성(flexibility)이 낮아 트래픽 분포나 통화 요구량의 변화가 심한 무선환경에서 효율적인 서비스를 제공하기 어렵다.
이와 같은 단점을 극복하기 위해 상기 제 4세대 이동통신 시스템은 주변의 여러 단말기 또는 중계국을 이용하여 다중 홉 형태로서 데이터를 전달하는 중계기법을 적용할 수 있다. 상기 중계기법은 주변 환경변화에 대해 빠르게 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있게 된다. 또한, 상기 중계 기법은 상기 기지국과 단말 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 중계 경로를 구성함으로써, 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 상기 단말에 제공할 수 있다. 더욱이 상기 다중 홉으로 구성된 중계 경로를 이용하여 음영 지역과 같이 상기 기지국과 통신을 수행할 수 없는 지역의 단말들에 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있어, 셀 영역을 확장시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 기지국(100)은 서비스 영역(101)에 포함되는 단말(110)과 직접 링크로 연결된다. 반면에, 상기 기지국(100)은 상기 서비스 영역(101) 밖에 위치하여 채널 상태가 열악한 단말(120)과 중계국(130)을 통해 중계 링크로 연결된다.
즉, 상기 기지국(100)은 상기 단말(120)이 상기 서비스 영역(101)의 외곽 또는 건물 등에 의해 차폐현상이 심한 음영지역에 위치하여 채널 상태가 열악한 경우, 상기 중계국(130)을 이용하여 상기 단말(120)에 더욱 우수한 무선 채널을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 기지국(100)은 상기 다중 홉 릴레이 기법을 적용하여 채널 상태가 열악한 셀 경계지역에 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있으며, 상기 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다. 이때, 상기 광대역 무선접속 통신시스템은 상기 중계국을 이용하여 상기 기지국과 단말사이의 신호를 중계하기 때문에 기지국과 단말 링크뿐만 아니라 기지국과 중계국 링크와 중계국과 단말 링크가 구성된다.
하지만, 종래 기술에 따른 상기 광대역 무선접속 통신시스템은 하기 도 2에 도시된 바와 같은 프레임 구성을 이용하여 통신을 수행한다. 여기서, 하기 도 2는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 시스템의 프레 임 구성을 도시하고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 프레임은 하향링크 부프레임(200)과 상향링크 부프레임(210)으로 구성된다.
상기 하향링크 부프레임(200)은 상기 기지국에서 단말로 전송하는 동기 채널, 제어 정보 및 하향링크 버스트를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 상향링크 부프레임(210)은 상기 단말에서 상기 기지국으로 전송하는 제어 정보 및 상향링크 버스트를 포함하여 구성된다.
상술한 바와 같이 종래 기술에 따른 상기 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성은 상기 기지국과 단말 링크에 대한 자원만 할당된다. 따라서, 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 다중 홉 중계방식을 사용하는 경우, 상기 기지국과 단말 링크뿐만 아니라, 상기 기지국과 중계국 링크와 상기 중계국과 단말 링크에 자원을 할당하는 프레임 구조가 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선접속 통신시스템에서 다중 홉 중계방식을 사용하기 위한 프레임 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경에 적합한 프레임 구조를 사용하기 위한 장치 및 방법을 제 공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 구조 정보를 제어정보를 이용하여 각 중계국으로 전송하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 초기 접속하는 중계국으로 프레임 구조 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 구조 변경시 접속 중인 중계국으로 프레임 구조 변경 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 프레임 정보를 전송하기 위한 방법은, 소정 중계국과 초기 접속 절차를 수행하는 과정과, 상기 초기 접속 절차 수행 중 프레임 정보를 포함하는 제어신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국에서 프레임 구조를 선택하기 위한 방법은, 서빙 노드와 초기 접속 절차를 수행하는 과정과, 상기 서빙 노드로부터 프레임 정보를 포함하는 제어신호가 수신되는 경우, 상기 프레임 정보에 포함된 프레임 구조 및 중계서비스 시작 시점 정보를 확인하는 과정과, 상기 중계서비스 시작 시점이 되면 상기 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국에서 프레임 구조를 선택하기 위한 방법은, 서빙 노드로부터 제어신호가 수신되는지 확인하는 과정과, 상기 제어신호를 이용하여 상기 서빙 노드와 동기를 맞추고 프레임 정보를 확인하는 과정과, 상기 서빙 노드로 초기 접속을 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 견지에 따르면, 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 프레임 정보를 전송하기 위한 방법은, 프레임 구조가 변경되는 경우, 변경되는 프레임 구조와 접속 중인 중계국들이 상기 프레임 구조를 변경하는 시점 정보를 확인하는 과정과, 상기 변경되는 프레임 구조 및 변경 시점 정보를 포함하는 제어신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 견지에 따르면, 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국에서 프레임 구조를 선택하기 위한 방법은, 서빙 노드에 접속하여 통신을 수행하는 과정과, 상기 서빙 노드로부터 프레임 구조 변경 정보를 포함하는 신호가 수신되는 경우, 상기 신호에서 변경되는 프레임 구조와 프레임 구조의 변경 시점 정보를 확인하는 과정과, 상기 프레임 구조 변경 시점이 되면 상기 변경되는 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 6 견지에 따르면, 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 서빙 노드 장치는, 상기 서빙 노드의 프레임 구조를 확인하는 프레임 구조 확인부와, 상기 프레임 구조 정보를 포함하는 제어메시지를 생성하는 메시지 생성부와, 상기 제어 메시지를 하위 중계국으로 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경에 적합한 프레임 구조를 선택적으로 사용하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명에서는 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 사용하는 프레임의 길이(=시스템 환경)에 적합한 상기 프레임 구조를 선택적으로 사용하는 것을 예를 들어 설명한다.
또한, 이하 설명은 시분할 복신(Time Division Duplex) 및 직교주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템을 예를 들어 설명하며, 다른 다중 접속 방식 및 다른 분할 복신 기반의 통신시스템에도 동일하게 적용할 수 있다.
상기 광대역 무선접속 통신시스템은 하기 도 3과 도 5에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 프레임을 이용하여 다중 홉 중계방식을 지원한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 프레임은 하향링크 부프레임(300)과 상향링크 부프레임(310)으로 구성된다. 이때, 상기 하향링크 부프레임(300)과 상향링크 부프레임(310)은 시간 자원을 이용하여 제 1 구간(301, 311), 제 2 구간(303, 313), 제 3 구간(305, 315)으로 구분되어 구성된다.
먼저 상기 제 1 구간(301, 311)은 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임을 포함하여 구성된다.
다음으로 상기 제 2 구간(303, 313)은 상기 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 홀수 홉 종단 중계국과 단말링크를 위한 부프레임을 포함하여 구성된다.
마지막으로 상기 제 3 구간(305, 315)은 상기 기지국과 1홉 중계국을 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 짝수 홉 종단 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임을 포함하여 구성된다.
상기 프레임 구조에서 상기 하향링크 부프레임(300)과 상기 상향링크 부프레임(310) 사이에는 시간 보호 영역인 TTG(Transmit/receive Transmission Gap)가 존재한다. 또한, 상기 프레임과 프레임 사이에는 시간 보호 영역인 RTG(Receive/Transmit Transmission Gap)가 존재한다.
상술한 바와 같이 구성되는 프레임 구조를 이용하여 상기 기지국과 중계국은 하기 도 4에 도시된 바와 같이 동작한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 i번째 프레임(400)은 하향링크 부프레임(410)과 상향링크 부프레임(420)으로 구성된다. 이때, 상기 하향링크 부프레임(410)과 상향링크 부프레임(420)은 시간 자원을 이용하여 제 1 구간(411, 421), 제 2 구간(413, 423), 제 3 구간(415, 425)으로 구분되어 구성된다.
먼저 기지국(430)은 하향링크 부프레임(410)과 상향링크 부프레임(420)의 제 1 구간(411, 421)과 제 2 구간(413, 423) 동안 서비스 영역에 포함되는 단말 1과 데이터를 송수신한다. 또한, 상기 기지국(430)은 제 3 구간(415, 425) 동안 1홉 중계국과 데이터를 송수신한다.
다음으로 홀수 홉 중계국(440)은 상기 제 1 구간(411, 421) 동안 서비스 영역에 포함되는 단말 2와 데이터를 송수신한다.
상기 홀수 홉 중계국(440)은 상기 제 2 구간(413, 423) 동안 다음 짝수 홉 중계국(450)과 데이터를 송수신한다. 여기서, 상기 홀수 홉 중계국(440)이 종단 홉 중계국인 경우, 상기 중계국은 상기 제 2 구간(413, 423) 동안 상기 단말 2와 데이터를 송수신한다.
상기 홀수 홉 중계국(440)은 상기 제 3 구간(415, 425) 동안 이전 짝수 홉 중계국과 데이터를 송수신한다. 여기서, 상기 홀수 홉 중계국(440)이 1홉 중계국인 경우, 상기 중계국은 상기 제 3 구간(415, 425) 동안 상기 기지국과 데이터를 송수신한다.
마지막으로 짝수 홉 중계국(450)은 상기 제 1 구간(411, 421) 동안 서비스 영역에 포함되는 단말 3과 데이터를 송수신한다.
상기 짝수 홉 중계국(450)은 상기 제 2 구간(413, 423) 동안 이전 홀수 홉 중계국(440)과 데이터를 송수신한다.
상기 짝수 홉 중계국(450)은 상기 제 3 구간(415, 425) 동안 다음 홀수 홉 중계국과 데이터를 송수신한다. 여기서, 상기 짝수 홉 중계국(450)이 종단 홉 중계국인 경우, 상기 중계국은 상기 단말 3과 데이터를 송수신한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 프레임은 하향링크 부프레임(500)과 상향링크 부프레임(510)으로 구성된다. 이때, 상기 하향링크 부프레임(500)과 상향링크 부프레임(510)은 시간 자원을 이용하여 제 1 구간(501, 511)과 제 2 구간(503, 513)으로 구분되어 구성된다.
먼저 상기 제 1 구간(501, 511)은 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임을 포함하여 구성된다.
다음으로 상기 제 2 구간(503, 513)은 기지국과 1홉 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 종단 중계국과 단말 링크를 위 한 부프레임을 포함하여 구성된다.
상기 프레임 구조에서 상기 하향링크 부프레임(500)과 상기 상향링크 부프레임(510) 사이에는 시간 보호 영역인 TTG(Transmit/receive Transmission Gap)가 존재한다. 또한, 상기 프레임과 프레임 사이에는 시간 보호 영역인 RTG(Receive/Transmit Transmission Gap)가 존재한다.
상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 상기 도 5에 도시된 바와 같은 프레임 구조를 이용하는 경우, 상기 시스템이 세 홉 이상으로 구성되면 하기 도 6에 도시된 바와 같이 두 개의 프레임을 하나의 슈퍼 프레임으로 구성하여 상기 기지국과 중계국이 동작한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이 상기 i번째 프레임(600)과 (i+1)번째 프레임(630)은 하향링크 부프레임(611, 631)과 상향링크 부프레임(613, 633)으로 구성된다. 이때, 상기 부프레임들(611, 613, 631, 633)은 시간 자원을 이용하여 제 1 구간(621, 625, 641, 645)과 제 2 구간(623, 627, 643, 647)으로 구분되어 구성된다.
먼저 기지국(650)은 상기 제 1 구간(621, 625, 641, 645) 동안 서비스 영역에 포함되는 단말 1과 데이터를 송수신한다. 또한, 상기 기지국(650)은 상기 i번째 프레임(600)의 제 2 구간(623, 627) 동안 1홉 중계국과 데이터를 송수신하고, 상기 (i+1)번째 프레임(630)의 제 2 구간(633, 637) 동안 상기 단말 1과 데이터를 송수신한다.
다음으로 홀수 홉 중계국(660)은 상기 제 1 구간(621, 625, 641, 645) 동안 서비스 영역에 포함되는 단말 2와 데이터를 송수신한다. 또한, 상기 홀수 홉 중계국(660)은 상기 i번째 프레임(600)의 제 2 구간(623, 627) 동안 이전 짝수 홉 중계국과 데이터를 송수신하고, 상기 (i+1)번째 프레임(630)의 제 2 구간(633, 637) 동안 다음 짝수 홉 중계국과 데이터를 송수신한다.
이때, 상기 홀수 홉 중계국(660)이 상기 1홉 중계국인 경우, 상기 i번째 프레임(600)의 제 2 구간(623, 627) 동안 상기 기지국과 데이터를 송수신하고, 상기 (i+1)번째 프레임(630)의 제 2 구간(633, 637) 동안 2홉 중계국과 데이터를 송수신한다.
또한, 상기 홀수 홉 중계국(660)이 종단 홉 중계국인 경우, 상기 (i+1)번째 프레임(630)의 제 2 구간(633, 637) 동안 상기 단말 2와 데이터를 송수신한다.
마지막으로 짝수 홉 중계국(670)은 상기 제 1 구간(621, 625, 641, 645) 동안 서비스 영역에 포함되는 단말 3과 데이터를 송수신한다. 또한, 상기 짝수 홉 중계국(670)은 상기 i번째 프레임(600)의 제 2 구간(623, 627) 동안 다음 홀수 홉 중계국과 데이터를 송수신하고, 상기 (i+1)번째 프레임(630)의 제 2 구간(633, 637) 동안 이전 홀수 홉 중계국과 데이터를 송수신한다.
이때, 상기 짝수 홉 중계국(670)이 종단 홉 중계국인 경우, 상기 i번째 프레임(610)의 제 2 구간(623, 627) 동안 상기 단말 3과 데이터를 송수신한다.
상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 다중 홉 중계방식을 사용하기 위해 정의된 상기 도 3과 도 5에 도시된 프레임 구조는 각각의 특징을 갖는다. 이하 설명은 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 세 홉 이상으로 구성되는 것을 가정하여 설명한다.
먼저, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 구성된 프레임 구조는, 중계국이 한 프레임 동안 기지국 또는 상위 중계국으로부터 신호를 수신받아 상기 신호를 하위 중계국으로 전송한다.
따라서, 상기 중계국은 한 프레임 동안 신호를 중계할 수 있으므로 전송 지연을 줄일 수 있는 이점이 있다. 하지만, 상기 프레임의 제 2 구간에서 제 3 구간으로 전환되는 동안 상기 중계국은 송수신 모드를 전환하기 위한 동작 전환 자원이 필요하다.
다음으로 상기 도 5에 도시된 바와 같이 구성된 프레임 구조는, 상기 중계국이 제 1 프레임 동안 기지국 또는 상위 중계국으로부터 신호를 수신받아 제 2 프레임 동안 상기 신호를 하위 중계국으로 전송한다.
따라서, 상기 중계국은 두 프레임에 걸쳐 신호를 중계하므로 전송 지연이 발생한다. 하지만, 상기 제 1 프레임에서 신호를 수신하고 제 2 프레임에서 신호를 송신하므로 송수신 모드의 전환에 필요한 자원을 줄일 수 있다.
상기 광대역 무선접속 통신시스템은 시스템마다 서로 다른 길이의 프레임을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템마다 2ms ~ 20ms 내에서 특정 길이의 프레임을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 시스템에서 정해진 프레임 길이와 구조는 상기 시스템에 포함되는 모든 노드들이 공통적으로 사용한다. 즉, 상기 시스템들은 서로 다른 프레임 길이와 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행할 수 있지만, 동일한 시스템에 포함되는 모든 노느들은 동일한 프레임 길이와 구조를 이용하여 통신을 수행한다.
만일, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 짧은 길이(예 : 2ms)의 프레임을 이용하는 경우, 상기 프레임의 길이기 짧기 때문에 상기 도 3과 같이 구성되는 프레임 구조의 동작 전환 자원은 상기 시스템에 큰 오버헤드로 작용한다. 즉, 상기 동작 전환 자원은 상기 도 5와 같이 구성되는 프레임 구조의 전송 지연보다 상기 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다.
따라서, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 상기 짧은 길이의 프레임을 사용하는 경우, 상기 도 3의 프레임 구조보다는 상기 도 5의 프레임 구조를 이용하여 다중 홉 중계방식을 지원하는 것이 효율적이다.
한편, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 긴 길이(예 : 20ms)의 프레임을 이용하는 경우, 상기 프레임 길이기 길기 때문에 상기 도 3과 같이 구성되는 프레임 구조의 동작 전환 자원은 상기 시스템에 큰 영향을 미치지 못한다. 즉, 상기 도 5와 같이 구성되는 프레임 구조의 전송 지연은 상기 동작 전환 자원보다 상기 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다.
따라서, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 상기 긴 길이의 프레임을 사용 하는 경우, 상기 도 5의 프레임 구조보다는 상기 도 3의 프레임 구조를 이용하여 다중 홉 중계방식을 지원하는 것이 효율적이다.
상술한 바와 같이 상기 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템은 시스템 환경(예 : 프레임 길이)에 적합한 프레임 구조를 선택적으로 사용하는 것이 보다 효율적이다. 따라서, 이하 설명은 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경에 적합한 프레임 구조를 선택적으로 사용하기 위한 기지국과 중계국의 동작에 대해 설명한다. 이하 설명은 기지국에서 중계국으로 상기 프레임 구조 정보를 전송하는 것을 예를 들어 설명한다. 하지만, 상위 중계국에서 하위 중계국으로 상기 프레임 구조 정보를 전송하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
먼저, 하기 도 7과 도 8은 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 초기 접속을 수행하는 중계국에게 상기 시스템의 프레임 정보를 제공하기 위한 기지국과 중계국의 동작에 대해 설명한다. 여기서, 상기 중계국이 상기 기지국에 초기 접속을 수행하는 경우, 상기 중계국은 상기 기지국이 단말과 통신하기 위한 영역을 이용하여 초기 접속을 수행한다. 예를 들어, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 상기 도 3의 프레임 구조를 이용하는 경우, 상기 중계국은 상기 제 1 구간(301, 311)을 이용하여 상기 기지국과 초기 접속을 수행한다.
만일, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 상기 도 5의 프레임 구조를 이용하는 경우, 상기 중계국은 상기 제 1 구간(501, 511)을 이용하여 상기 기지국과 초기 접속을 수행한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 기지국 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 상기 기지국은 701단계에서 임의의 중계국으로부터 초기 접속 요청 신호가 수신되는지 확인한다.
상기 중계국으로부터 초기 접속 요청신호가 수신되면, 상기 기지국은 703단계로 진행하여 상기 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 정보를 확인한다. 여기서, 상기 프레임 정보는, 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경(예 : 프레임 길이)에 의해 선택된 프레임 구조와 상기 프레임 구조를 이용하여 중계 서비스를 시작할 프레임 번호를 포함한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 프레임 정보를 상기 초기 접속 절차를 수행하기 이전에 확인하는 것을 예를 들어 설명하였다. 하지만, 상기 기지국은 상기 초기 접속 절차 수행 중에 상기 프레임 정보를 확인할 수도 있다. 또한, 상기 기지국은 상기 초기 접속 요청 신호가 수신되기 전에 상기 프레임 정보를 확인할 수도 있다.
상기 프레임 구조와 프레임 번호를 확인한 후, 상기 기지국은 705단계로 진행하여 자신의 통신 상태(예 : 부하량)를 확인하여 상기 중계국의 초기 접속 수행 수락 여부를 판단한다. 만일, 상기 중계국의 초기 접속 수행을 수락하는 경우, 상기 기지국은 상기 중계국과 초기 접속 절차를 수행한다.
상기 초기 접속을 수행 중, 상기 기지국은 707단계로 진행하여 상기 시스템의 프레임 구조 및 상기 프레임 번호를 포함하는 제어 메시지를 상기 중계국으로 전송한다. 예를 들어, 상기 기지국은 DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지를 이용하여 상기 프레임 구조 및 상기 프레임 번호를 상기 중계국으로 전송한다. 또한, 상기 기지국은 상기 초기 접속 절차의 마지막 제어 메시지를 이용하여 상기 프레임 구조 및 프레임 번호를 전송한다. 즉, 상기 초기 접속의 마지막 절차가 등록 절차인 경우, 상기 기지국은 상기 등록 응답 메시지에 상기 프레임 구조와 프레임 번호를 포함시켜 상기 중계국으로 전송한다. 여기서, 상기 광대역 무선접속 통신시스템은 지원가능한 프레임 구조마다 특정 인덱스를 부여한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 사용하는 프레임 구조의 인덱스를 상기 제어 메시지에 포함시켜 전송한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 중계국 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 먼저 상기 중계국은 801단계에서 상기 기지국으로부터 수신되는 동기 채널을 통해 상기 기지국과의 동기를 획득한다.
상기 기지국과의 동기를 획득한 후, 상기 중계국은 803단계로 진행하여 상기 기지국으로 초기 접속 요청 신호를 전송한다.
이후, 상기 중계국은 805단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 초기 접속 응답 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 초기 접속 응답신호가 수신되면, 상기 중계국은 807단계로 진행하여 상기 기지국과 초기 접속 절차를 수행한다.
상기 초기 접속 절차 수행 중 상기 중계국은 809단계로 진행하여 상기 기지국의 프레임 정보를 포함하는 제어메시지가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 프레임 정보는 상기 프레임 구조 정보 및 프레임 번호를 포함한다. 또한, 상기 제어 메시지는 상기 도 3 또는 도 5의 접속 링크의 DCD 메시지 또는 상기 초기 접속 절차 중 마지막 절차의 제어 메시지를 의미한다.
만일, 상기 프레임 정보를 포함하는 제어메시지가 수신되는 경우, 상기 중계국은 811단계로 진행하여 상기 제어메시지에 포함된 상기 기지국이 사용하는 프레임 구조와 상기 프레임 구조를 이용하여 중계서비스를 시작하는 프레임 번호를 확인한다. 여기서, 상기 프레임 번호는, 상기 중계국이 상기 도 3 또는 도 5의 제 1 구간(접속 링크(Access Link)이 아니라 중계 링크(Relay Link)를 이용하여 서비스를 시작하기 위한 프레임 번호를 나타낸다.
상기 프레임 구조 및 프레임 번호를 확인한 후, 상기 중계국은 813단계로 진행하여 상기 프레임 번호를 통해 중계 서비스 제공 시점부터 상기 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행한다.
이후, 상기 중계국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 상기 기지국은 초기 접속 절차를 수행 중 DCD 메시지 또는 제어 메시지를 이용하여 상기 프레임 정보를 상기 중계국으로 전송하는 것을 예를 들어 설명하였다. 다른 실시 예로, 상기 기지국은 정해진 주기마다 전송하는 DCD메시지에 상기 프레임 정보를 포함시켜 전송한다. 따라서, 상기 DCD메시지의 전송 주기에 따라 상기 중계국은 상기 초기 접속 요청 이전에 상기 기지국으로부터 수신받은 DCD메시지에 포함된 프레임 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 중계국을 상기 기지국과의 동기를 획득하는 과정에서 수신받은 상기 DCD메시지에 포함된 프레임 정보를 확인한다. 이후, 상기 기지국으로 초기 접속 요청 신호를 전송한다.
상기 기지국과 중계국 사이의 초기 접속 절차는, 상기 중계국이 상기 기지국의 방송 메시지를 수신받아 동기를 획득하는 시점부터 상기 초기 접속이 완료되는 시점까지를 나타낸다. 따라서, 상기 중계국은 초기 접속 절차 중 상기 기지국이 주기적으로 전송하는 DCD 메시지를 수신받아 상기 프레임 정보를 확인할 수 있다. 여기서, 상기 기지국은 상기 DCD메시지뿐만 아니라 별도의 다른 메시지를 이용하여 상기 중계국으로 상기 프레임 정보를 제공할 수 있다.
다음으로, 하기 도 9와 도 10은 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경이 변하여 상기 시스템 환경에 맞게 상기 프레임 구조를 변경하기 위한 기지국과 중계국의 동작에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 기지국 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 상기 기지국은 901단계에서 상기 중계국과 접속되어 통신을 수행한다. 예를 들어, 상기 중계국은 상기 기지국에 접속되어 상기 도 3 또는 도 5의 중계 링크(Relay Link)를 이용하여 통신을 수행한다.
이후, 상기 기지국은 903단계로 진행하여 상기 시스템의 환경이 변화하여 상 기 프레임 구조를 변경해야 하는지 확인한다.
만일, 상기 프레임 구조를 변경해야하는 경우, 상기 기지국은 905단계로 진행하여 상기 변경되는 프레임 구조와 상기 프레임 번호를 확인한다. 여기서, 상기 프레임 번호는, 상기 기지국이 포함되는 광대역 무선접속 통신시스템에 포함되는 모든 노드들은 동일한 시점에 동일한 구조의 프레임을 이용하여 통신을 수행한다. 따라서, 상기 변경되는 프레임 구조 정보를 다중 홉에 걸쳐 모든 노드로 전송한 후, 상기 모든 노드들이 동일한 시점에 상기 변경된 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행할 수 있도록 하는 프레임 구조 변경 시점을 의미한다.
상기 변경되는 프레임 구조 및 프레임 번호를 확인한 후, 상기 기지국은 907단계로 진행하여 상기 프레임 구조와 프레임 번호를 포함하는 프레임 구조 변경 제어메시지를 상기 중계국으로 전송한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 도 3 또는 도 5의 중계 링크에 포함되는 DCD 메시지에 상기 프레임 구조 및 프레임 번호를 포함시켜 전송한다. 또한, 상기 기지국은 상기 도 3 또는 도 5의 중계 링크에 포함되는 중계국 DL(Downlink)-MAP에 상기 프레임 구조 및 프레임 번호를 포함시켜 전송한다. 이때, 상기 기지국이 상기 중계국 DL-MAP을 이용하는 경우, 상기 프레임 구조 및 프레임 번호를 상기 중계국 DL-MAP의 IE 정보로서 포함시킨다. 또한, 상기 기지국은 상기 프레임 구조 및 프레임 번호를 상기 중계국 DL-MAP에 하나의 필드로 포함시키거나, 상기 중계국 DL-MAP의 물리적 동기(PHY synchronization) 내의 필드로 포함시킬 수 있다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예는 상기 기지국에서 시스템 환경에 따라 상기 도 3의 프레임 구조와 상기 도 5의 프레임 구조 중 상기 중계국과 통신하기 위한 프레임 구조를 선택하여 상기 프레임 정보를 상기 중계국으로 전송한다.
다른 실시 예로 두 홉으로 구성된 광대역 무선접속 통신시스템이 중계국에 하위 중계국이 연결되어 세 홉 이상의 다중 홉으로 확장되는 경우, 상기 시스템은 프레임 구조를 변경할 수 있다.
상기 두 홉으로 구성된 광대역 무선접속 통신시스템은 부프레임을 직접 링크를 위한 구간과 중계 링크를 위한 구간으로 분할하여 구성되는 프레임 구조를 이용한다. 이때, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 세 홉 이상으로 확장되는 경우, 상기 시스템은 상기 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 프레임을 포함하는 슈퍼 프레임을 이용하여 통신을 수행한다.
즉, 상기 광대역 무선접속 통신시스템이 두 홉을 사용하는 경우에는 하나의 프레임을 통해 통신을 수행하고, 세 홉 이상으로 확장되는 경우, 두 개의 프레임을 이용하여 통신을 수행한다.
따라서, 상기 기지국 또는 상위 중계국은 하기 <표 1>은 형태로 프레임 정보를 포함하는 중계국 DL-MAP을 생성하여 하위 중계국으로 전송한다.
Syntax Size Notes
Frame_Type_IE()
Extended DUIUC 4bits Frame_Type=0xxx
Length 4bits Length = 0x03
Frame Unit change 1bit '1' indicate the start that enable 2 frame unit '0' indicate the start of that enable 1 frame unit
Frame number 7bits Frame number that enable 2 frame unit
여기서, 상기 Frame_Type_IE는 상기 시스템에서 사용할 프레임 구조 정보를 나타내는 프레임 유닛 변경(Frame Unit change) 정보와 상기 프레임 구조를 적용할 프레임 번호를 나타내는 프레임 번호(Frame Number) 정보를 포함한다. 즉, 상기 프레임 유닛 변경 정보가 1인 경우, 두 개의 프레임을 이용하므로 세 홉 이상으로 확장되는 경우의 프레임 구조를 나타낸다. 또한, 상기 프레임 유닛 변경 정보가 0인 경우, 한 개의 프레임을 이용하므로 두 홉 구조의 프레임 구조를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템의 중계국 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 상기 중계국은 1001단계에서 상기 기지국에 접속하여 통신을 수행한다. 예를 들어, 상기 중계국은 상기 기지국에 접속하여 상기 도 3 또는 도 5의 중계 링크(Relay Link)를 이용하여 통신을 수행한다.
이후, 상기 중계국은 1003단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 프레임 구조 변경 메시지가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 프레임 구조 변경 메시지는, 상기 도 3 또는 도 5의 중계 링크에 포함되는 DCD 메시지 또는 DL-MAP에 포함되어 수신된다.
만일, 상기 프레임 구조 변경 메시지가 수신되는 경우, 상기 중계국은 1005단계로 진행하여 상기 프레임 구조 변경 메시지에서 변경되는 프레임 구조와 프레임 번호를 확인한다. 여기서, 상기 프레임 번호는, 프레임 구조를 변경하기 위한 시점 정보를 나타낸다.
상기 프레임 구조와 프레임 번호를 확인한 후, 상기 중계국은 1007단계로 진행하여 상기 확인된 프레임 번호부터 상기 확인된 프레임 구조로 변경하여 통신을 수행한다.
이후, 상기 중계국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예는 상기 기지국이 상기 중계링크 구간 동안 상기 DCD 메시지 또는 DL-MAP을 이용하여 상기 프레임 정보를 상기 중계국으로 전송하는 것을 예를 들어 설명하였다. 하지만, 상기 기지국은 상기 중계링크 구간 동안 별도로 정의된 메시지를 이용하여 상기 프레임 정보를 상기 중계국으로 전송할 수도 있다.
이하 설명은 상술한 바와 같이 기지국에서 상기 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구조 및 프레임 번호를 중계국으로 전송하기 위한 블록구성에 대해 설명한다. 여기서, 하위 중계국으로 상기 프레임 구조 및 프레임 번호를 전송하는 상위 중계국도 상기 기지국과 동일하게 구성되므로 이하 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 RF처리기(1101, 1123), 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Convertor)(1103), OFDM복조기(1105), 복호화기(1107), 메시지 처리부(1109), 제어부(1111), 프레임 구조 확인부(1113), 메시지 생성부(1115), 부호화기(1117), OFDM변조기(1119), 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Convertor)(1121), 스위치(1125) 및 시간제어기(1127)를 포함하여 구성된다.
먼저 상기 시간제어기(1127)는 프레임 동기에 근거해서 상기 스위치(1125)의 스위칭 동작을 제어한다. 예를 들어, 신호를 수신하는 구간이면, 상기 시간제어기(1127)는 안테나와 수신단의 RF처리기(1101)가 연결되도록 상기 스위치(1125)를 제어한다. 또한, 신호를 송신하는 구간이면 상기 안테나와 송신단의 RF처리기(1123)가 연결되도록 상기 스위치(1125)를 제어한다.
수신 구간동안, 상기 RF처리기(1101)는 안테나를 통해 수신되는 고주파(RF(Radio Frequency))신호를 기저대역 아날로그 신호로 주파수 하향 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(1103)는 상기 RF처리기(1101)로부터의 아날로그 신호를 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(1105)는 상기 아날로그/디지털 변환기(1103)에서 출력되는 샘플데이터를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다.
상기 복호화기(1107)는 상기 OFDM복조기(1105)로부터의 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하고, 상기 선택된 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다.
상기 메시지 처리부(1109)는 상기 복호화기(1107)로부터 입력되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 제어부(1111)로 제공한다. 예를 들어, 상기 도 7과 같이 중계국의 초기 접속 요청 신호를 추출하여 상기 제어부(1111)로 제공한다.
상기 제어부(1111)는 상기 메시지 처리부(1109)로부터 제공받은 정보들에 대한 해당 처리를 수행하고, 그 결과를 메시지 생성부(1115)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(1111)는 상기 중계국의 초기 접속 또는 프레임 구조가 변경되는 경우, 상기 프레임 구조 확인부(1113)에서 상기 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구조를 확인하여 상기 메시지 생성부(1115)로 제공한다.
상기 프레임 구조 확인부(1113)는 상기 기지국이 포함된 상기 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구조를 확인한다.
송신 구간동안 상기 메시지 생성부(1115)는 상기 제어부(1111)로부터 제공받은 각종 정보들을 가지고 메시지를 생성하여 물리계층의 부호화기(1117)로 출력한다. 예를 들어, 상기 중계국의 초기 접속 시, 상기 메시지 생성부(1115)는 상기 도 3 또는 도 5의 접속 링크 구간의 DCD 메시지에 상기 프레임 구조 및 프레임 시간을 포함시켜 상기 부호화기(1117)로 출력한다. 또한, 상기 중계국의 초기 접속 절차의 마지막 절차의 제어 메시지에 상기 프레임 구조 및 프레임 시간을 포함시켜 상기 부호화기(1117)로 출력할 수도 있다.
만일, 상기 중계국이 접속된 상태에서 상기 프레임 구조가 변경되는 경우, 상기 메시지 생성부(1115)는 상기 도 3 또는 도 5의 중계 링크 구간에 포함되는 DCD 메시지 또는 DL-MAP에 상기 프레임 구조 및 프레임 시간을 포함시켜 상기 부호화기(1117)로 출력한다.
상기 부호화기(1117)는 상기 메시지 생성부(1115)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. 상기 OFDM변조기(1119)는 상기 부호화기(1117)로부터의 데이터를 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 샘플데이터(OFDM심볼)를 출력한다. 상기 디지털/아날로그 변환기(1121)는 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(1123)는 상기 디지털/아날로그 변환기(1121)로부터의 기저대역 아날로그 신호를 고주파 신호로 주파수 상향 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
상술한 구성에서, 상기 제어부(1111)는 프로토콜 제어부로서, 상기 메시지 처리부(1109), 상기 메시지 생성부(1115) 및 상기 프레임 구조 확인부(1113)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(1111)는 상기 메시지 처리부(1109), 상기 메시지 생성부(1115) 및 상기 프레임 구조 확인부(1113)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서, 실제로 구현하는 경우 이들 모두를 제어부(1111)에서 처리하도록 구성할 수 있으며, 이들 중 일부만 상기 제어부(1111)에서 처리하도록 구성할 수 있다.
상술한 실시 예는 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경에 따라 상기 도 3과 도 5에 도시된 두 개의 프레임 구조 중 하나의 프레임 구조를 선택하여 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하였다. 하지만, 상기 광대역 무선접속 통신시스템에서 지원할 수 있는 다른 형태의 프레임 구조들을 선택하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
만일, 상기 이동성을 갖는 중계국이 핸드오버(Handover)하여 기지국 또는 상위 중계국이 변경되는 경우, 상기 중계국은 핸드오버를 수행한 타켓 기지국 또는 타켓 상위 중계국의 프레임 구조를 미리 파악해야한다. 따라서, 상기 서빙 기지국 또는 서빙 상위 중계국은 인접 기지국 또는 인접 상위 중계국 정보에 상기 프레임 구조 정보를 포함시켜 전송한다. 즉, 상기 중계국은 서빙 기지국 또는 서빙 상위 중계국으로부터 수신되는 인접 기지국 또는 인접 상위 중계국 정보 메시지를 통해 상기 인접 기지국 또는 인접 상위 중계국들의 프레임 구조를 파악할 수 있다.
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 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 환경(예 : 프레임 길이)에 적합한 프레임 구조를 선택하고, 상기 선택된 프레임 구조 정보를 하위 중계국으로 알려줌으로써, 시스템 환경에 적합한 프레임 구조를 사용할 수 있고, 각 프레임 구조마다 갖는 전송 지연 및 오버헤드 간의 상호 조건(Trade off)을 자유롭게 선택할 수 있는 이점이 있다.

Claims (36)

  1. 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 프레임 정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    소정 중계국과 초기 접속 절차를 수행하는 과정과,
    상기 초기 접속 절차 수행 중 프레임 정보를 포함하는 제어신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서빙 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 정보는, 상기 프레임의 구조와 상기 중계국이 상기 프레임 구조를 이용하여 중계서비스를 시작할 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 프레임 구조는, 상기 무선통신시스템의 시스템 환경 정보에 따라 정해 지는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 시스템 환경 정보는, 상기 무선통신시스템에서 사용하는 프레임의 길이 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 초기 접속 절차는,
    상기 프레임에서 단말들과 통신을 수행하기 위한 제 1 구간을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 프레임에서 단말들과 통신을 수행하기 위한 제 1 구간을 이용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 신호는, DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지 또는 상기 초기 접속 절차에서 마지막 절차의 제어 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국에서 프레임 구조를 선택하기 위한 방법에 있어서,
    서빙 노드와 초기 접속 절차를 수행하는 과정과,
    상기 서빙 노드로부터 프레임 정보를 포함하는 제어신호가 수신되는 경우, 상기 프레임 정보에 포함된 프레임 구조 및 중계서비스 시작 시점 정보를 확인하는 과정과,
    상기 중계서비스 시작 시점이 되면 상기 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 서빙 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제어 신호는, DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지 또는 상기 초기 접속 절차에서 마지막 절차의 제어 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국에서 프레임 구조를 선택하기 위한 방법에 있어서,
    서빙 노드로부터 제어신호가 수신되는지 확인하는 과정과,
    상기 제어신호를 이용하여 상기 서빙 노드와 동기를 맞추고 프레임 정보를 확인하는 과정과,
    상기 서빙 노드로 초기 접속을 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 서빙 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제어 신호는, DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 프레임 정보는, 상기 프레임의 구조와 중계서비스 시작 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 서빙노드와 초기 접속 절차를 수행하는 과정과,
    상기 프레임 정보에 포함된 중계서비스 시작 시점이 되면 상기 프레임 정보에 포함된 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 프레임 정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    프레임 구조가 변경되는 경우, 변경되는 프레임 구조와 접속 중인 중계국들이 상기 프레임 구조를 변경하는 시점 정보를 확인하는 과정과,
    상기 변경되는 프레임 구조 및 변경 시점 정보를 포함하는 제어신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 서빙 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 프레임 구조는, 상기 무선통신시스템의 시스템 환경 정보에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 시스템 환경 정보는, 상기 무선통신시스템에서 사용하는 프레임의 길이정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 제어 신호는, 상기 프레임에서 상기 중계국을 통해 목적지와 통신을 수 행하기 위해 할당된 소정 구간을 이용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 제어 신호는, DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지, 하향링크 MAP 메시지, 프레임 구조 변경 메시지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 프레임 구조 및 변경 시점 정보는, 상기 하향링크 MAP 메시지의 하나의 필드 값, 상기 하향링크 MAP 메시지의 하나의 IE(Information Element)정보, 상기 하향링크 MAP 메시지의 물리 동기화(PHY synchronization)의 하나의 필드 값 중 어느 하나의 형태로 상기 하향링크 MAP에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 하향링크 MAP은, 상기 변경되는 프레임 구조를 통신에 사용할 프레임의 개수로 구분되도록 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국에서 프레임 구조를 선택하기 위한 방법에 있어서,
    서빙 노드에 접속하여 통신을 수행하는 과정과,
    상기 서빙 노드로부터 프레임 구조 변경 정보를 포함하는 신호가 수신되는 경우, 상기 신호에서 변경되는 프레임 구조와 프레임 구조의 변경 시점 정보를 확인하는 과정과,
    상기 프레임 구조 변경 시점이 되면 상기 변경되는 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 서빙 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 신호는, 상기 프레임에서 상기 중계국을 통해 목적지와 통신을 수행하기 위해 할당된 소정 구간을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 25항에 있어서,
    상기 신호는, DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지 또는 하향링크 MAP 메시지, 프레임 구조 변경 메시지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 프레임 구조 및 변경 시점 정보는, 상기 하향링크 MAP 메시지의 하나의 필드 값, 상기 하향링크 MAP 메시지의 하나의 IE정보, 상기 하향링크 MAP 메시지의 물리 동기화(PHY synchronization)의 하나의 필드 값 중 어느 하나의 형태로 상기 하향링크 MAP에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 하향링크 MAP은, 상기 변경되는 프레임 구조를 통신에 사용할 프레임의 개수로 구분되도록 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 서빙 노드 장치에 있어서,
    상기 서빙 노드의 프레임 구조를 확인하는 프레임 구조 확인부와,
    상기 프레임 구조 정보를 포함하는 제어메시지를 생성하는 메시지 생성부와,
    상기 제어 메시지를 하위 중계국으로 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징 으로 하는 장치.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 서빙 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 31항에 있어서,
    상기 프레임 구조 확인부는,
    상기 무선통신시스템의 시스템 환경에 따라 선택되는 프레임 구조를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 31항에 있어서,
    상기 메시지 생성부는,
    상기 중계국이 초기 접속하는 경우, 상기 프레임 구조 정보와 중계서비스 시작 시점 정보를 포함하는 DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지 또는 상기 초기 접속 절차에서 마지막 절차의 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 31항에 있어서,
    상기 메시지 생성부는,
    상기 프레임 구조가 변경되는 경우, 변경되는 프레임 구조 정보 및 상기 프레임 구조 변경 시점 정보를 포함하는 DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지 또는 하향링크 MAP 메시지 또는 프레임 구조 변경 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 메시지 생성부는, 상기 프레임 구조 및 변경 시점 정보를 상기 하향링크 MAP 메시지의 하나의 필드 값, 상기 하향링크 MAP 메시지의 하나의 IE정보, 상기 하향링크 MAP 메시지의 물리 동기화(PHY synchronization)의 하나의 필드 값 중 어느 하나의 형태로 포함시키는 것을 특징으로 하는 장치.
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