KR20080075668A - 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속통신시스템에서 멀티 프레임 통신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임 통신 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 멀티 프레임을 통신하는 무선통신시스템에서 다중 홉 중계를 지원하기 위한 방법은, 상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 단말이 통신하기 위한 억세스 구간을 적어도 하나 구성하는 과정과, 상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 다른 홉 중계국이 통신하기 위한 중계 구간을 적어도 하나 구성하는 과정을 포함한다. 이와 같은 본 발명은 중계국을 위한 동기신호(미드앰블 신호 또는 포스트앰블)를 주기적으로 전송함으로써 중계국의 핸드오버를 지원할 수 있고, 시스템 정보를 분할해서 전송함으로써 특정 프레임이 제어정보(시스템 정보)에 의해 잠식되는 문제를 해결할 수 있다.

다중 홉 중계방식, 프레임 구조, 멀티 프레임

Description

다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임 통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD COMMUNICATING MULTI-FRAME DATA IN MULTI-HOP RELAY BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 통상적인 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크의 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 통신시스템에서 프레임의 일 예를 도시하는 도면.

도 4는 도 3과 같은 프레임을 이용하여 통신할 경우, 기지국과 중계국의 송수신 관계를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임의 다른 예를 도시하는 도면.

도 6은 도 5와 같은 프레임을 이용하여 통신할 경우, 기지국과 중계국의 송수신 관계를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무 선접속 통신시스템에서 멀티 프레임의 구조를 도시하는 도면.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 3과 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 5와 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하는 도면.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임의 구조를 도시하는 도면.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 3과 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하는 도면.

도 12는 본 발명은 다른 실시예에 따른 다중홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 5와 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하는 도면.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임을 통신하기 위한 노드(station)의 구성을 도시하는 도면.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 멀티 프레임을 통신하기 위한 노드(station)의 동작 절차를 도시하는 도면.

본 발명은 다중 홉 중계(multi-hop Relay) 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에 관한 것으로, 특히 다중 홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임(multi-frame)을 통신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신시스템인 4세대 이동통신시스템은 고속 통신 및 더 많은 통화량을 수용하기 위해 셀들이 반경이 매우 작다. 이 경우, 현재의 무선망 설계 방식을 그대로 사용하는 중앙 집중적인 설계는 불가능할 것으로 예상된다. 따라서, 4세대 통신시스템은 분산적으로 제어되고 구축되면서도, 새로운 기지국(Base station)의 추가와 같은 환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 상술한 이유로 4세대 통신시스템에서 자가 구성형(self-configuration) 무선 네트워크가 요구되고 있다.

상기 4세대 통신시스템에서 요구되는 자가 구성형 무선 네트워크를 현실적으로 구현하기 위해서는 애드-혹 네트워크에서 적용된 기술을 무선통신시스템에 도입해야 한다. 이러한 대표적인 사례가 다중홉 릴레이 (Multi-hop relay) 셀룰러 네트워크로서, 고정 기지국으로 구성된 셀룰러 네트워크에 애드-혹의 다중홉 릴레이 기법을 도입한 것이다.

일반적인 셀룰라 통신 시스템은 고정된 기지국과 단말 간에 직접 링크를 통 해 시그널링 송수신이 이루어지므로 상기 기지국과 단말 간에 신뢰도가 높은 무선 통신 링크를 쉽게 구성할 수 있다. 그런데 상기 셀룰라 통신시스템은 기지국의 위치가 고정되어 있으므로 무선망 구성에 있어서 유연성이 낮으며, 따라서 트래픽 분포나 통화 요구량 변화가 심한 무선 환경에서는 효율적인 통신 서비스를 제공하기 어렵다.

이와 같은 단점을 극복하기 위해 고정된 중계국(relay station) 혹은 이동성을 갖는 중계국 혹은 일반 단말들을 이용하여 다중 홉 릴레이 형태의 데이터 전달 방식을 일반적인 셀룰라 무선 통신 시스템에 적용할 수 있다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 통신 환경 변화에 신속하게 대응하여 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있다. 예를들어, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 셀 서비스 영역을 확장시키고 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 즉, 기지국과 단말 간 채널 상태가 열악한 경우 상기 기지국과 단말 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 릴레이 경로를 구성함으로써 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 단말에게 제공할 수 있다. 또한 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용함으로써 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고, 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다.

도 1은 통상적인 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크의 구성을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이 기지국(100)의 영역(101)에 포함되는 단말(110)은 상기 기지국(100)과 직접 링크로 연결되고, 상기 기지국의 영역(101) 밖에 위치하여 상기 기지국(100)으로부터의 채널 상태가 열악한 단말(120)은 중계국(130)을 통해 상기 기지국(100)에 연결된다. 이런 경우, 중계국(130)을 이용하여 기지국(101)과 단말(120) 사이의 신호를 중계하기 때문에, 기지국-단말 링크, 기지국-중계국 링크 및 중계국-단말 링크가 구성된다.

즉, 단말이 상기 기지국(100)의 셀 경계에 위치하거나, 건물 등에 의한 차폐현상이 심한 음영지역에 위치할 경우, 상기 단말은 상기 중계국(130)을 통해 상기 기지국(100)과 통신을 수행한다. 이와 같이, 채널 상태가 열악한 셀 경계지역에서 다중홉 릴레이 기법을 적용하여 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있으며, 상기 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다.

한편, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 시스템과 같은 광대역 무선접속 통신시스템은 도 2와 같은 프레임 구성을 이용해 통신을 수행한다.

도 2는 종래 기술에 따른 광대역 무선접속 통신시스템의 프레임 구성을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 프레임은 하향링크 부프레임(200)과 상향링크 부프레임(210)으로 구성된다. 상기 하향링크 부프레임(200)은 기지국에서 단말로 전송하는 동기 채널, 제어 정보 및 하향링크 버스트를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 상향링크 부프레임(210)은 단말에서 기지국으로 전송하는 제어 정보 및 상향링크 버스트를 포함하여 구성된다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 프레임 구성은 기지국과 단말 사이의 링크만 고려하고 있기 때문에, 다중 홉 중계 방식을 지원할 수 있다. 따라서, 광대역 무선접속 통신시스템에서 다중 홉 중계 방식을 사용하는 경우, 기지국과 단말 링크뿐만 아니라, 기지국과 중계국 링크 및 중계국과 단말 링크를 모두 고려하는 프레임 구조가 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 다중 홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 통신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임 통신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임당 동기를 위한 프리앰블을 한번 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임내 중계국을 위한 동기 신호를 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 시스템 정보를 분할해서 송신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 멀티 프레임을 통신하는 무선통신시스템에서 다중 홉 중계를 지원하기 위한 방법에 있어서, 상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 단말이 통신하기 위한 억세스 구간을 적어도 하나 구성하는 과정과, 상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 다른 홉 중계국이 통신하기 위한 중계 구간을 적어도 하나 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 멀티 프레임을 통신하는 무선통신시스템에서 다중 홉 중계를 지원하기 위한 장치에 있어서, 상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 단말이 통신하기 위한 억세스 구간 및 기지국 또는 중계국과 다른 홉 중계국이 통신하기 위한 중계 구간이 적어도 하나 구성되며, 각 구간에 대한 통신을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어하에 상기 억세스 구간 동안 단말과 통신하고, 상기 중계 구간 동안 다른 홉 중계국과 통신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템 에서 멀티 프레임(또는 슈퍼 프레임)을 통신하기 위한 방안에 대해 살펴보기로 한다. 여기서, 상기 멀티 프레임은 소정 개수의 프레임들을 하나의 전송 그룹으로 구성한 것으로, 상기 멀티 프레임의 첫 번째 프레임에는 동기를 위한 신호(프리앰블)가 구성되고, 상기 멀티 프레임의 중간에 위치하는 프레임들 중 하나 혹은 하나 이상에는 중계링크를 위한 앰블(포스트앰블 또는 미드앰블)이 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 멀티 프레임은 제어채널(control channel) 정보를 분할해서 전송한다.

이하 설명되는 광대역 무선접속 시스템은 예를들어 TDD(Time Division Duplexing) 기반의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. 하지만, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 다른 듀플렉싱(duplexing) 및 다른 다중 접속 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.

먼저, 기본 전송 단위인 프레임에 대해 살펴보고, 다음으로 소정 개수의 프레임들로 구성된 멀티 프레임에 대해 살펴보기로 한다. 여기서, 프레임의 길이 및 멀티 프레임을 구성하는 프레임의 개수는 미리 정해지는 것으로 가정하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임의 일 예를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임은 하향링크 부프레임(300)과 상향 링크 부프레임(310)으로 구성된다. 그리고, 상기 하향링크 부프레임(300) 및 상기 상향링크 부프레임(310) 각각은 시간을 기준으로 제 1구간(301, 311), 제2구간(303, 313), 제3구간(305, 315)으로 구분된다. 여기서, 상기 제1구간(301, 311)은 억세스 링크(Access link)로 하위 중계국은 상기 제1구간(301,311)에서 초기 접속(network entry)을 수행한다.

여기서, 상기 제1구간(301, 311)은 기지국과 단말간 링크 그리고 중계국과 단말간 링크를 위해 사용된다. 그리고, 상기 제2구간(303, 313)은 기지국과 단말간 링크 그리고 중계국과 중계국간 링크를 위해 사용된다. 또한, 상기 제2구간(303, 313)은 홀수홉 종단 중계국과 단말간 링크를 위해 사용된다. 마지막으로, 상기 제3구간(305, 315)은 기지국과 1홉 중계국간 링크 그리고 중계국과 중계국간 링크를 위해 사용된다. 또한, 상기 제3구간(305, 315)은 짝수 홉 종단 중계국과 단말간 링크를 위해 사용된다.

또한, 상기 하향링크 부프레임(300)과 상기 상향링크 부프레임(310) 사이에는 시간 가드 영역(Guard region)인 TTG(Transmit/receive Transition Gap)이 존재하고, 프레임과 프레임 사이에는 시간 가드 영역인 RTG(Receive/Transmit Transition Gap)이 존재한다.

도 4는 도 3과 같은 프레임을 이용하여 통신할 경우, 기지국과 중계국의 송수신 관계를 도시하고 있다.

먼저 하향링크를 살펴보면, 기지국(430)은 하향링크 부프레임(410)의 제1구 간(401) 및 제2구간(413) 동안 상기 기지국(430)과 직접 통신하는 단말로 데이터를 송신한다. 그리고, 상기 기지국(430)은 상기 하향링크 부프레임(410)의 제3구간(415) 동안 상기 기지국(430)과 직접 통신하는 1홉 중계국으로 데이터를 송신한다.

한편, 홀수 홉(1홉,3홉,5홉...) 중계국(440)은 상기 제1구간(401) 동안 상기 중계국(440)과 직접 통신하는 단말2로 데이터를 송신한다. 그리고, 상기 중계국(440)은 상기 제2구간(413) 동안 바로 하위 짝수홉 중계국(450)으로 데이터를 송신한다. 여기서, 상기 중계국(440)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(440)은 상기 제2구간(413) 동안 단말2로 데이터를 송신한다. 그리고, 상기 중계국(440)은 상기 제3구간(415) 동안 바로 상위 짝수홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다. 여기서, 상기 중계국(440)이 1홉 중계국일 경우, 상기 중계국(440)은 상기 제3구간(415) 동안 기지국으로부터 데이터를 수신한다.

한편, 짝수 홉(2홉, 4홉, 6홉...) 중계국(450)은 상기 제1구간(401) 동안 상기 중계국(450)과 직접 통신하는 단말3으로 데이터를 송신한다. 그리고 상기 중계국(450)은 상기 제2구간(413) 동안 바로 상위 홀수홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다. 그리고 상기 중계국(450)은 상기 제3구간(415) 동안 바로 하위 홀수홉 중계국으로 데이터를 송신한다. 여기서, 상기 중계국(450)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(450)은 상기 제3구간(415) 동안 단말3으로 데이터를 송신한다.

다음으로, 상향링크를 살펴보면, 기지국(430)은 상향링크 부프레임(420)의 제1구간(421) 및 제2구간(423) 동안 상기 기지국(430)과 직접 통신하는 단말로부터 데이터를 수신한다. 그리고 상기 기지국(430)은 상기 하향링크 부프레임(420)의 제3구간(425) 동안 상기 기지국(430)과 직접 통신하는 1홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다.

한편, 홀수홉 중계국(440)은 상기 제1구간(421) 동안 상기 중계국(440)과 직접 통신하는 단말2로부터 데이터를 수신한다. 그리고 상기 중계국(440)은 상기 제2구간(423) 동안 바로 하위 짝수홉 중계국(450)으로부터 데이터를 수신한다. 여기서, 상기 중계국(440)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(440)은 상기 제2구간(413) 동안 단말2로부터 데이터를 수신한다. 그리고 상기 중계국(440)은 상기 제3구간(425) 동안 바로 상위 짝수홉 중계국으로 데이터를 송신한다. 여기서, 상기 중계국(440)이 1홉 중계국일 경우, 상기 중계국(440)은 상기 제3구간(425) 동안 기지국으로 데이터를 송신한다.

한편, 짝수 홉 중계국(450)은 상기 제1구간(421) 동안 상기 중계국(450)과 직접 통신하는 단말3으로부터 데이터를 수신한다. 그리고 상기 중계국(450)은 상기 제2구간(423) 동안 바로 상위 홀수홉 중계국으로 데이터를 송신한다. 그리고 상기 중계국(450)은 상기 제3구간(425) 동안 바로 하위 홀수홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다. 여기서, 상기 중계국(450)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(450)은 상기 제3구간(425) 동안 단말3으로부터 데이터를 수신한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임의 다른 예를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임은 하향링크 부프레임(500)과 상향링크 부프레임(510)으로 구성된다. 그리고, 상기 하향링크 부프레임(500)과 상기 상향링크 부프레임(510) 각각은 시간을 기준으로 제1구간(501, 511)과 제2구간(503, 513)으로 구분된다.

여기서, 상기 제1구간(501, 511)은 기지국과 단말간 링크 그리고 중계국과 단말간 링크를 위해 사용된다. 그리고 상기 제2구간(503, 513)은 기지국과 1홉 중계국간 링크, 중계국과 중계국간 링크 그리고 종단 중계국과 단말간 링크를 위해 사용된다. 여기서, 상기 제1구간(501,511)은 억세스 링크(Access link)로 하위 중계국은 상기 제1구간(301,511)에서 초기 접속(network entry)을 수행한다.

또한, 상기 하향링크 부프레임(500)과 상기 상향링크 부프레임(510) 사이에는 시간 가드 영역인 TTG(Transmit/receive Transition Gap)가 존재하고, 프레임과 프레임 사이에는 시간 보호 영역인 RTG(Receive/transmit Transition Gap)가 존재한다.

도 6은 도 5와 같은 프레임을 이용하여 통신할 경우, 기지국과 중계국의 송수신 관계를 도시하고 있다. 도 5와 같은 프레임을 이용하고, 시스템이 3홉 이상으로 구성되면, 프레임 2개(i번째 프레임, (i+1)번째 프레임)를 하나의 단위로 그룹핑하여 동작시킬 수 있다.

먼저 i번째 프레임(610)의 하향링크를 살펴보면, 기지국(650)은 하향링크 부프레임(611)의 제1구간(621) 동안 상기 기지국(650)과 직접 통신하는 단말1로 데이 터를 송신한다. 그리고 상기 기지국(650)은 상기 하향링크 부프레임(611)의 제2구간(623) 동안 1홉 중계국으로 데이터를 송신한다.

한편, 홀수홉 중계국(660)은 상기 제1구간(621) 동안 상기 중계국(660)과 직접 통신하는 단말2로 데이터를 송신하고, 상기 제2구간(623) 동안 바로 상위 짝수홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다. 여기서, 상기 홀수홉 중계국(660)이 1홉 중계국일 경우, 상기 중계국(660)은 상기 제2구간(623) 동안 상기 기지국(650)으로부터 데이터를 수신한다.

한편, 짝수홉 중계국(670)은 상기 제1구간(621) 동안 상기 중계국(670)과 직접 통신하는 단말3으로 데이터를 송신하고, 제2구간(623) 동안 바로 하위 홀수홉 중계국으로 데이터를 송신한다. 여기서, 상기 짝수홉 중계국(670)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(670)은 상기 제2구간(623) 동안 단말3으로 데이터를 송신한다.

다음으로, i번째 프레임(610)의 상향링크를 살펴보면, 기지국(650)은 상향링크 부프레임(613)의 제1구간(625) 동안 상기 기지국(650)과 직접 통신하는 단말1로부터 데이터를 수신한다. 그리고 상기 기지국(650)은 상기 상향링크 부프레임(613)의 제2구간(627) 동안 1홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다.

한편, 홀수홉 중계국(660)은 상기 제1구간(625) 동안 상기 중계국(660)과 직접 통신하는 단말2로부터 데이터를 수신하고, 상기 제2구간(627) 동안 바로 상위 짝수홉 중계국으로 데이터를 송신한다. 여기서, 상기 중계국(660)이 1홉 중계국일 경우, 상기 중계국(660)은 상기 제2구간(627) 동안 기지국으로 데이터를 송신한다.

한편, 짝수홉 중계국(670)은 상기 제1구간(625) 동안 상기 중계국(670)과 직 접 통신하는 단말3으로부터 데이터를 송신하고, 상기 제2구간(627) 동안 바로 하위 홀수홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다. 여기서, 상기 중계국(670)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(670)은 상기 제2구간(627) 동안 단말3으로부터 데이터를 수신한다.

다음으로, (i+1)번째 프레임(630)의 하향링크를 살펴보면, 상기 기지국(650)은 하향링크 부프레임(631)의 제1구간(641) 및 제2구간(643) 동안 직접 통신하는 단말1로 데이터를 송신한다.

한편, 홀수홉 중계국(660)은 상기 제1구간(641) 동안 직접 통신하는 단말2로 데이터를 송신하고, i번째 프레임에서 상위 노드로부터 수신된 데이터를 상기 제2구간(643) 동안 바로 하위 짝수홉 중계국으로 데이터를 송신한다. 여기서, 상기 중계국(660)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(660)은 상기 제2구간(643) 동안 단말2로 데이터를 송신한다.

한편, 짝수홉 중계국(670)은 상기 제1구간(641) 동안 직접 통신하는 단말3으로 데이터를 송신하고, 상기 제2구간(643) 동안 바로 상위 홀수홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다.

다음으로, (i+1)번째 프레임(630)의 상향링크를 살펴보면, 상기 기지국(650)은 상향링크 부프레임(633)의 제1구간(645) 및 제2구간(647) 동안 직접 통신하는 단말1로부터 데이터를 수신한다.

한편, 홀수홉 중계국(660)은 상기 제1구간(645)동안 직접 통신하는 단말2로부터 데이터를 수신하고, 상기 제2구간(647)동안 바로 하위 짝수홉 중계국으로부터 데이터를 수신한다. 여기서, 상기 중계국(660)이 종단 중계국일 경우, 상기 중계국(660)은 상기 제2구간(647) 동안 직접 통신하는 단말2로부터 데이터를 수신한다.

한편, 짝수홉 중계국(670)은 상기 제1구간(645) 동안 직접 통신하는 단말3으로부터 데이터를 수신하고, i번째 프레임에서 하위 노드로부터 수신된 데이터를 상기 제2구간(647) 동안 바로 상위 홀수홉 중계국으로 데이터를 송신한다.

상술한 도 3의 프레임 구조와 도 5의 프레임 구조는 각각 다음과 같은 특징을 갖는다.

먼저, 도 3의 프레임을 사용하면, 중계국은 하나의 프레임 구간내에서 상위 중계국으로부터 데이터를 수신하고, 바로 상기 수신된 데이터를 하위 중계국으로 중계 전송할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 구간 내에서 데이터 릴레이가 완료되기 때문에, 전송 지연을 줄일 수 있는 이점이 있다. 하지만, 제2구간과 제3구간 사이에 송수신 전환을 위한 트랜지션 갭(transition gap)이 필요하다.

한편, 도 4의 프레임을 사용하면, 중계국은 제1 프레임에서 상위 중계국(또는 기지국)으로부터 데이터를 수신하고, 제2 프레임에서 상기 수신된 데이터를 하위 중계국으로 릴레이 전송한다. 이와 같이, 2개의 프레임을 거쳐 데이터를 중계하므로 전송 지연이 발생한다. 하지만, 부프레임 구간내에 송수신 전환을 위한 갭(gap)이 필요하지 않기 때문에 자원을 절약할 수 있는 이점이 있다.

이하, 상술한 도 3 및 도 5의 프레임을 이용한 멀티 프레임(슈퍼 프레임) 구 조에 대해 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임의 구조를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 멀티 프레임은 하향링크(DL Link) 부프레임과 상향링크(UL Link) 부프레임으로 구분되는 소정 길이(예 : 2.5 msec, 5 msec)의 프레임을 소정 개수 포함한다. 상기 멀티 프레임은 기본적으로 프레임 동기를 제공하기 위해 프리앰블(preamble)이 첫 번째 프레임에 위치된다. 이와 같이, 프리앰블을 멀티 프레임 단위로 전송하게 되면, 프리앰블 전송에 따른 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있다.

또한, 제어채널(control channel)정보는 다수의 조각들로 분할되어 매 프레임마다 전송된다. 제어채널 정보(예 : BCH(Broadcasting CHannel)정보, DCD, UCD(Uplink Channel Descriptor) 등)의 경우, 그 양이 방대해서 최악의 경우 프레임의 전체가 제어채널 정보 전송에 사용될 수 있다. 그런데, 이와 같이 제어채널 정보를 분할해서 전송하면, 특정 프레임이 제어정보에 의해 잠식되는 문제를 해결할 수 있다.

한편, 중계 서비스를 지원하기 위해서 상기 멀티 프레임내 다수개 구성되는 프레임들 각각은 도 3 또는 도 5와 같이 구성된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 3과 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 부프레임을 3개의 구간들로 나누어 통신하는 경우이다. 즉, 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 각각을 3개의 구간들로 나누어 사용한다. 이때, 제1구간(Access link)은 단말을 위한 구간으로 사용되고, 제2구간(Relay link)과 제3구간(Relay link)은 중계국을 위한 구간으로 사용된다. 이 경우, 도 4에서 자세히 설명한 바와 같이, 하나의 프레임에서 상위 중계국 및 하위 중계국과 통신이 모두 가능하다. 즉, 상위 중계국으로부터 데이터를 수신하고, 바로 상기 수신된 데이터를 하위 중계국으로 중계 전송할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 내에서 데이터 릴레이가 완료되기 때문에, 전송 지연을 줄일 수 있는 이점이 있다. 하지만, 제2구간과 제3구간 사이에 송수신 전환을 위한 트랜지션 갭(transition gap)이 필요하다.

앞서 설명한 바와 같이, 도 8과 같은 멀티 프레임 구조에서 프레임 동기를 위한 프리앰블은 멀티 프레임의 앞단에 위치된다. 또한, 중계 링크(relay link)에도 중계국과 중계국, 기지국과 중계국간의 동기 확보를 위해 앰블(amble)을 위치시킬 필요가 있다. 상기 중계 링크를 위한 앰블은 멀티 프레임마다 한번 전송될 수도 있고, 이보다 긴 주기로 전송될 수 있다. 상기 멀티 프레임 주기보다 긴 주기로 전송될 수 있는 이유는, 이미 억세스 링크를 통해 어느 정도 동기확보는 되었다고 가정할 수 있기 때문이다. 상기 중계링크를 위한 앰블 위치 및 전송 주기는 제어정보를 통해 알려줄 수 있다. 상기 중계 링크를 위한 앰블은 동기 확보 외에 핸드오버를 위한 신호세기 측정, 간섭신호 측정에 사용될 수 있다.

상기 중계링크를 위한 앰블 위치를 구체적으로 살펴보면, 일 예로 하향링크 부프레임의 가장 뒷단에 위치시킬 수 있다. 왜냐하면, 동기 채널의 경우 고정된 위치를 갖는 것이 유리하기 때문이다. 다른 예로, 상기 중계링크에 해당하는 제2구간 및 제3구간 중 어느 한 구간의 가장 앞단에 위치시킬 수 있다. 또 다른 예로, 상기 중계링크에 해당하는 제2구간 및 제3구간 중 어느 한 구간의 가장 뒷단에 위치시킬 수도 있다. 이때, 해당 중계구간이 송신모드일 경우에는 앰블을 송신하면 되고, 해당 중계구간이 수신모드일 경우에는 앰블을 수신하면 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 5와 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 부프레임을 2개의 구간들로 나누어 통신하는 경우이다. 즉, 하향링크 프레임과 상향링크 부프레임 각각을 2개의 구간들로 나누어 사용한다. 이때, 제1구간(Access link)은 단말을 위한 구간으로 사용되고, 제2구간(Relay link)은 중계국을 위한 구간으로 사용된다. 이 경우, 도 6에서 자세히 설명한 바와 같이, 프레임 2개(i번째 프레임, (i+1)번째 프레임)를 하나의 단위로 그룹핑하여 릴레이을 수행한다. 즉, 중계국은 i번째 프레임에서 상위 중계국(또는 기지국)으로부터 데이터를 수신하고, (i+1)번째 프레임에서 상기 수신된 데이터를 하위 중계국으로 릴레이 전송한다. 이와 같이, 2개의 프레임을 거쳐 데이터를 릴레이하므로 전송 지연이 발생한다. 하지만, 부프레임 구간내에 송수신 전환을 위한 갭(gap)이 필요하지 않기 때문에 자원을 절약할 수 있는 이점이 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 도 9와 같은 멀티 프레임 구조에서 프레임 동기를 위한 프리앰블은 멀티 프레임의 앞단에 위치된다. 또한, 중계링크를 위한 앰블은 멀티 프레임마다 한번 전송될 수 있고, 멀티프레임 주기보다 긴 주기로 전송될 수 있다. 상기 중계링크를 위한 앰블 위치를 살펴보면, 일 예로 하향링크 부프레임의 가장 뒷단에 위치시킬 수 있다. 다른 예로, 중계구간(Relay link)의 앞단에 위치시킬 수 있다. 이 경우, 중계구간이 송신모드일 경우에는 앰블을 송신하면 되고, 해당 중계구간이 수신모드일 경우에는 앰블을 수신하면 된다. 상기 중계 링크를 위한 앰블은 동기 확보 외에 핸드오버를 위한 신호세기 측정, 간섭신호 측정 등에 사용될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임의 구조를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 멀티 프레임은 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임으로 구분되는 소정 길이의 프레임을 소정 개수 포함한다. 즉, 도 7과 유사한 구조를 가지며, 단지 차이점은 멀티 프레임의 가장 앞에 위치되는 프레임을 제어 프레임으로 이용한다는 것이다. 즉, 멀티 프레임의 가장 앞에 구성되는 제어 프레임은 동기채널(프리앰블)과 제어정보만을 전송한다. 기타 데이터 정보(트래픽 정보)는 이후 프레임을 통해 통신된다. 상기 도 10과 같은 멀티 프레임 구조에서 프레임 동기를 위한 프리앰블은 제일 처음에 위치하는 프레임 중 제일 앞단 또는 중간 또는 제일 뒷단에 위치될 수 있다. 중계링크를 위한 앰블은 멀티 프레임 중 하나의 프레임 내에서 제일 앞단 또는 중간 또는 제일 뒷단에 위치될 수 있다. 앰블의 위치는 앰블 을 송신하는 노드(station)와 앰블을 수신하는 노드가 약속에 의해 서로 인지하고 있으면, 어느 곳에든 위치되어도 무방하다. 또한, 중계링크를 위한 앰블은 멀티 프레임마다 한번 전송될 수 있고, 멀티프레임 주기보다 긴 주기로 전송될 수 있다.

한편, 중계 서비스를 지원하기 위해 상기 멀티 프레임 내 구성되는 프레임들(제어 프레임 제외) 각각은 도 3과 5와 같이 구성된다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 3과 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 제어 프레임을 제외하고 도 8의 구조와 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중홉 중계 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 도 5와 같은 프레임을 사용할 경우의 멀티 프레임 구조를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 제어 프레임을 제외하고 도 9의 구조와 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상술한 실시예들은 부프레임을 2개 또는 3개의 구간들로 분할하는 것으로 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 부프레임은 4개의 구간 또는 그 이상으로 분할될 수 있다. 만일, 부프레임이 4개의 구간들로 분할될 경우, 중계국은 1번째 구간에서 단말과 통신하고, 2번째 구간에서 상위 노드로부터 데이터를 수신하며, 3번째 구간에서 대기모드로 동작하고, 4번째 구간에서 하위 노드로 데이터를 송신할 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 멀티 프레임을 통신하기 위한 노드(station)의 구성을 도시하고 있다. 여기서, 상기 노드는 기지국 또는 중계국일수 있으며, 이하 설명은 중계국을 가정하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 중계국은 제어부(800), 프리앰블 생성기(802), 중계링크 앰블 생성기(804), 제어채널 정보 생성기(806), 자원할당정보 생성기(808), 패킷 생성기(810), 송신버퍼(812), 다중화기(814), 물리계층 인코더(816), RF송신기(818), 듀플렉서(820), RF수신기(822), 물리계층 디코더(824), 패킷 처리기(826) 및 수신버퍼(828)를 포함하여 구성된다.

도 13을 참조하면, 제어부(1300)는 멀티 프레임 통신을 위한 전반적인 동작을 제어한다. 즉, 상기 제어부(1300)는 멀티 프레임을 구성하는 복수의 프레임들 각각을 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임으로 분할하고, 상기 하향링크 부프레임과 상기 상향링크 부프레임 각각을 적어도 2개의 구간들로 분할하며, 상기 분할된 2개의 구간들중 첫 번째 구간을 단말을 위한 억세스 구간으로 통신하고, 상기 분할된 2개의 구간들중 두 번째 구간을 중계국을 위한 중계구간으로 통신하기 위한 전반적인 동작을 제어한다. 다시 말해, 상기 제어부(1300)는 멀티 프레임내 전송되는 각종 제어신호(제어채널 정보, 자원할당정보, 프리앰블 신호, 중계링크 앰블 신호 등)의 생성 및 전송을 제어하고, 규정된 멀티 프레임 구조에 따른 송수신을 제어한다.

구체적으로 살펴보면, 프리앰블 생성기(1302)는 멀티 프레임의 가장 앞구간 에 송신할 동기신호(프리앰블 신호)를 생성하여 출력한다. 중계링크 앰블 생성기(1302)는 상기 제어부(1300)의 제어하에 중계국을 위한 앰블 신호를 결정된 송신주기에 따라 생성하여 출력한다. 여기서, 상기 프리앰블 생성기(1302)와 상기 중계링크 앰블 생성기(1302)에서 생성되는 동기신호가 동일하면, 하나의 장치를 이용해 상기 프리앰블 신호와 상기 중계링크 앰블 신호를 생성할 수 있다.

제어채널 정보 생성기(806)는 브로드캐스팅할 시스템 정보(예 : BCH정보, DCD/UCD 등)를 생성하며, 상기 생성된 제어채널 정보를 소정 개수로 분할하며, 상기 분할된 정보들을 매 프레임마다 하나씩 출력한다. 일 예로 상기 분할된 정보들은 매 프레임마다 전송될 수도 있고, 다른 예로 프레임 주기보다 긴 주기로 전송될 수 있다.

자원할당정보 생성기(1308)는 해당 구간에 대한 자원할당정보(예 : DL-MAP, UL-MAP)를 생성하여 출력한다. 이렇게 생성된 자원할당정보는 해당 구간의 앞구간에 전송될 수 있다.

송신버퍼(1312)는 송신할 트래픽 데이터를 버퍼링하고 있다. 만일, 상기 노드가 중계국이면, 상기 송신버퍼(1312)에 버퍼링된 데이터는 상위 노드 또는 하위 노드로부터 수신된 데이터일수 있다. 패킷 생성기(1310)는 상기 송신버퍼(1312)로부터의 송신 데이터를 프로토콜에 따라 처리하여 송신 패킷(예 : MAC PDU)을 생성하여 출력한다.

다중화기(1314)는 상기 프리앰블 생성기(1302)의 출력, 상기 중계링크 앰블 생성기(1304)의 출력, 상기 제어채널 정보 생성기(1306)의 출력, 상기 자원할당정 보 생성기(1308)의 출력 및 상기 패킷생성기(1310)의 출력을 상기 제어부(1300)의 제어하에 선택하여 출력한다. 예를 들어, 상기 다중화기(1314)는 멀티 프레임이 시작되면 상기 프리앰블 생성기(1302)로부터의 프리앰블 신호를 선택하여 출력하고, 상기 제어채널 정보 생성기(1306)로부터의 제어채널 정보 조각은 매 프레임마다 선택하여 출력하며, 상기 중계링크 앰블 생성기(1304)로부터의 앰블 신호는 정해진 주기에 따라 선택하여 출력한다.

물리계층 인코더(1316)는 상기 다중화기(1314)로부터의 신호를 정해진 방식에 따라 물리계층 인코딩하여 출력한다. 예를 들어, 물리계층 인코더(1316)는 채널부호블럭, 변조블럭 등을 포함하여 구성되며, 상기 다중화기(1314)로부터의 신호를 기저 대역 변조하여 출력한다. 여기서, 채널부호블럭은 채널 인코더(channel encoder), 인터리버(interleaver) 및 변조기(modulator) 등으로 구성되고, 상기 변조블럭은 송신 데이터를 다수의 직교하는 부반송파들에 싣기 위한 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산기 등으로 구성될 수 있다. 이러한 구성은 OFDM 시스템을 고려한 것으로, CDMA(code division multiple access) 시스템일 경우 상기 IFFT연산기는 코드 확산변조기 등으로 대체될 수 있다.

RF송신기(1318)는 주파수 변환기 및 증폭기 등으로 구성되며, 상기 물리계층 인코더(1316)로부터의 기저대역 신호를 RF(Radio Frequency)대역의 신호로 변환하여 출력한다. 듀플렉서(1320)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 RF송신기(1318)로부터의 송신 신호를 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나로부터의 수신신호를 RF수신기(1322)로 전달한다. 즉, 상기 듀플렉서(1320)는 상기 멀티 프레임에 동기되어 송 신구간일 경우 상기 RF송신기(1318)로부터의 신호를 안테나를 통해 송신하고, 수신구간일 경우 상기 안테나를 통해 수신되는 신호를 RF수신기(1322)로 전달한다.

상기 RF수신기(1322)는 상기 듀플렉서(1320)로부터의 RF대역의 신호를 기저대역 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 물리계층 디코더(1324)는 상위 노드로부터 수신된 자원할당정보(예 : UL-MAP 등) 혹은 자신이 하위 노드로 송신한 자원할당정보에 따라 상기 RF수신기(1324)로부터의 디지털 신호를 물리계층 디코딩하여 소정의 패킷들을 출력한다. 여기서, 상기 물리계층 디코더(1324)는 변조블럭, 채널복호블럭 등을 포함할 수 있다. OFDM 시스템을 가정할 경우, 상기 변조블럭은 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 FFT연산기 등으로 구성되고, 상기 채널복호블럭은 복조기(demodulator), 디인터리버(deinterleaver), 채널디코더(channel decoder) 등으로 구성될 수 있다.

패킷처리기(1326)는 상기 물리계층 디코더(1324)로부터의 패킷(예 : MAC PDU)들에 대한 에러검출 등을 수행하고, 헤더를 제거한 페이로드를 수신버퍼(1328)에 저장한다. 이렇게 수신버퍼(1328)에 저장된 데이터는 상위 노드 혹은 하위 노드로 중계 전송될 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 멀티 프레임을 통신하기 위한 노드(station)의 동작 절차를 도시하고 있다. 여기서, 상기 노드는 기지국 또는 중계국일수 있으며, 이하 설명은 중계국을 가정하여 설명하기로 한다.

도 14를 참조하면, 먼저 중계국은 1401단계에서 브로드캐스팅할 제어채널 정보(BCH정보, DCD/UCD 등)를 생성하고, 상기 생성된 제어채널 정보를 소정 개수로 분할한다. 이렇게 분할된 정보들은 매 프레임마다 하나씩 송신될 수 있다. 즉, 상기 분할된 정보들은 일 예로 매 프레임마다 전송될 수도 있고, 다른 예로 프레임 주기보다 긴 주기로 전송될 수 있다.

이후, 상기 중계국은 1403단계에서 소정 개수의 프레임들로 구성된 멀티 프레임이 시작되는지 검사한다. 상기 멀티 프레임이 시작되면, 상기 기지국은 1405단계에서 멀티 프레임에 대한 동기를 제공하기 위한 프리앰블 신호를 상기 멀티 프레임의 가장 앞구간에서 전송한다.

상기 프리앰블 신호를 전송한 후, 상기 중계국은 1407단계에서 이번 프레임내에 중계국을 위한 앰블 신호가 전송되는지 검사한다. 즉, 중계링크 앰블 전송 주기인지 판단한다. 상기 중계링크 앰블이 전송되는 위치(또는 주기)는 제어정보를 통해 하위 노드들에게 알려준다.

상기 중계링크 앰블 전송 주기이면, 상기 중계국은 1409단계로 진행하여 상기 분할된 제어채널 정보 및 상기 중계링크를 위한 앰블 신호를 포함하는 송신신호를 생성하여 하향링크 부프레임의 송신구간동안 송신하고, 하향링크 프레임의 수신구간동안 상위 노드로부터 신호를 수신한다. 즉, 하향링크 부프레임 통신을 수행한다. 상기 하향링크 부프레임 통신을 완료한후, 상기 중계국은 1413단계에서 상향링크 부프레임 통신을 수행한다. 즉, 상향링크 부프레임의 수신구간동안 하위 노드로부터 신호를 수신하고, 송신구간동안 상위 노드로 신호를 전송한다. 만일, 도 10과 같은 멀티 프레임을 가정하면, 상기 중계국은 상기 프리앰블 신호를 전송한 후 제어정보만 구성되는 제어 프레임을 전송한 후 915단계로 진행할 수 있다.

이와 같이, 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임으로 구성된 프레임 통신이 완료되면, 상기 중계국은 1415단계에서 상기 멀티 프레임에 대한 통신이 완료되었는지 검사한다. 상기 멀티 프레임에 대한 통신이 완료되지 않았으면, 다음 프레임에 대한 통신을 수행하기 위해 상기 1407단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 만일, 상기 멀티 프레임에 대한 통신이 완료되면, 상기 중계국은 다음 멀티 프레임에 대한 통신을 재개하기 위해 상기 1401단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 이때, 제어채널 정보의 생성이 필요 없으면 바로 1403단계로 진행할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 한번 생성된 제어채널 정보가 하나의 멀티 프레임 구간내에서 분할되어 모두 전송되는 것으로 가정하지만, 분할된 제어채널 정보는 수개의 멀티 프레임들에 걸쳐 전송될 수도 있다. 또한, 도 10과 같은 멀티 프레임을 가정하면, 제어채널 정보는 분할되어 멀티 프레임 주기로 제어 프레임을 통해 전송될 수 있다.

한편, 상기 1407단계에서 중계링크 앰블 전송 주기가 아니라고 판단되면, 상기 중계국은 1409단계로 진행하여 상기 분할된 제어채널 정보를 포함하는 송신신호를 생성하여 하향링크 부프레임의 송신구간동안 송신하고, 하향링크 부프레임의 수신구간동안 상위 노드로부터 신호를 수신한다. 그리고, 상기 하향링크 부프레임의 통신이 완료되면, 상기 기지국은 이어서 상향링크 부프레임 통신을 수행하기 위해 상기 1413단계로 진행한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

가령, 상술한 실시예에서는 하나의 프레임이 하향링크 부프레임(DL Link)과 상향링크 부프레임(UL Link)으로 구성되는 것으로 설명하였지만, 다른 예로 하향링크 부프레임 하나가 하나의 프레임으로 구성될 수 있고, 상향링크 부프레임 하나가 하나의 프레임으로 구성될수 있다. 또 다른 예로, 연속되는 여러개의 프레임들을 하나의 하향링크 부프레임으로 구성할수 있고, 연속되는 여러개의 프레임들을 하나의 상향링크 부프레임으로 구성할수도 있다.

또한, 상술한 실시에는 하나의 프레임이 억세스 구간(Access Link)과 중계 구간(Relay Link)이 모두 포함하는 것으로 설명하였지만, 다른 예로 연속되는 여러개의 프레임들을 하나의 억세스 구간 또는 중계구간으로 구성할 수도 있다. 즉, 상기 억세스 구간 또는 상기 중계 구간을 적어도 하나 이상의 프레임으로 구성할 수 있다.

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, 본 발명에 따른 멀티 프레임 구조는 멀티 프레임당 한번 의 프리앰블 신호가 전송되기 때문에 매 프레임마다 프리앰블을 전송함으로써 발생하는 자원 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 중계국을 위한 앰블 신호를 주기적으로 전송함으로써, 중계링크에 대한 동기를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 중계국의 핸드오버 및 간섭 측정을 지원할 수 있는 이점이 있다. 또한, 방대한 양의 브로드캐스팅 제어정보를 분할해서 전송함으로써, 특정 프레임이 제어정보에 의해 잠식되는 문제를 해결할 수 있다. 또한 멀티 프레임을 구성하는 프레임은 기본적으로 멀티 프레임을 고려하지 않는 프레임 길이에 비해 동일하거나 짧기 때문에, 멀티 홉 시스템에서 멀티 프레임을 사용할 경우 피드백 지연(feedback latency)을 줄일 수 있다.

Claims (22)

1. 멀티 프레임을 통신하는 무선통신시스템에서 다중 홉 중계를 지원하기 위한 방법에 있어서,

   상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 단말이 통신하기 위한 억세스 구간을 적어도 하나 구성하는 과정과,

   상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 다른 홉 중계국이 통신하기 위한 중계 구간을 적어도 하나 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 멀티 프레임을 구성하는 복수의 프레임들 각각은 상기 억세스 구간과 상기 중계 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   연속적인 복수의 프레임들이 하나의 억세스 구간 또는 하나의 중계 구간을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 억세스 구간 또는 상기 중계 구간은 적어도 하나의 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서,

   기지국 또는 중계국과 단말 사이의 프레임 동기를 위한 프리앰블은 상기 멀티 프레임의 첫 번째 프레임에 위치되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 프리앰블은 상기 첫 번째 프레임내 제일 앞단, 중간, 제일 뒷단 중 어느 하나에 위치되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서,

   중계링크의 동기 확보를 위한 앰블은 상기 멀티프레임 중 하나의 프레임 또는 그 이상의 프레임들에 위치되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 앰블은 핸드오버를 위한 신호세기 측정 또는 간섭신호 측정에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서,

   상기 앰블은 주기적 또는 상위 노드의 지시에 의해 비주기적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제7항에 있어서,

    상기 앰블은 상기 중계 구간의 제일 앞단, 중간, 제일 뒷단 중 어느 하나에 위치되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항에 있어서,

    브로드캐스팅되는 제어채널 정보는 분할되어 상기 멀티 프레임내 프레임마다 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 멀티 프레임을 통신하는 무선통신시스템에서 다중 홉 중계를 지원하기 위한 장치에 있어서,

    상기 멀티 프레임 내 기지국 또는 중계국과 단말이 통신하기 위한 억세스 구간 및 기지국 또는 중계국과 다른 홉 중계국이 통신하기 위한 중계 구간이 적어도 하나 구성되며, 각 구간에 대한 통신을 제어하는 제어부와,

    상기 제어부의 제어하에 상기 억세스 구간 동안 단말과 통신하고, 상기 중계 구간 동안 다른 홉 중계국과 통신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 멀티 프레임을 구성하는 복수의 프레임들 각각은 상기 억세스 구간과 상기 중계 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제12항에 있어서,

    연속적인 복수의 프레임들이 하나의 억세스 구간 또는 하나의 중계 구간을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제12항에 있어서,

    상기 억세스 구간 또는 상기 중계 구간은 적어도 하나의 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제12에 있어서,

    기지국 또는 중계국과 단말 사이의 프레임 동기를 위한 프리앰블은 상기 멀티 프레임의 첫 번째 프레임에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 프리앰블은 상기 첫 번째 프레임내 제일 앞단, 중간, 제일 뒷단 중 어느 하나에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제12항에 있어서,

    중계링크의 동기 확보를 위한 앰블은 상기 멀티프레임 중 하나의 프레임 또는 그 이상의 프레임들에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제18항에 있어서,

    상기 앰블은 핸드오버를 위한 신호세기 측정 또는 간섭신호 측정에 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제18항에 있어서,

    상기 앰블은 주기적 또는 상위 노드의 지시에 의해 비주기적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 제18항에 있어서,

    상기 앰블은 상기 중계 구간의 제일 앞단, 중간, 제일 뒷단 중 어느 하나에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제12항에 있어서,

    브로드캐스팅되는 제어채널 정보는 분할되어 멀티 프레임내 프레임마다 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.

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