KR101365618B1 - 하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법, 상기 하이브리드 통신망 시스템을 위한 프레임 구조를 기록한 기록매체 - Google Patents

하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법, 상기 하이브리드 통신망 시스템을 위한 프레임 구조를 기록한 기록매체 Download PDF

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Abstract

하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법, 상기 하이브리드 통신망 시스템을 위판 프레임 구조를 기록한 기록매체가 개시된다. 상기 하이브리드 통신망 시스템은 소정의 프레임 구조에 동기화되어 통신을 수행하며, 상기 프레임 구조는 셀룰러 서브 프레임 및 상기 셀룰러 서브 프레임과는 시간 영역으로 구분되는 애드 혹 서브 프레임을 포함하며, 상기 하이브리드 통신망 시스템은 상기 애드 혹 서브 프레임에 상응하는 시간 영역에서는 셀룰러 통신을 수행하지 않고, 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS(Mobile Station) 간의 애드 혹 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법, 상기 하이브리드 통신망 시스템을 위한 프레임 구조를 기록한 기록매체{Hybrid communication network system, providing method thereof, and computer-readable medium recording frame structure for the hybrid communication network system}
본 발명은 셀룰러(Cellular) 네트워크와 애드 혹(Ad hoc) 네트워크가 혼재하는 하이브리드(hybrid) 통신망 환경에서 발생하는 간섭 문제를 해결하기 위한 프레임 구조, 상기 프레임 구조를 이용하는 하이브리드 통신망 시스템, 및 그 제공방법에 관한 것이다.
하이브리드 통신망에서 인프라 기반의 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크의 간섭 문제를 해결하기 위한 다양한 방안이 연구되고 있다. 간섭을 줄이기 위한 방안으로는 간섭이 발생하지 않도록 자원(예컨대, 주파수, 타임 슬롯 등)을 할당하는 방식이 있다.
이때 서로 다른 자원을 사용하는 경우에는 스펙트럴 효율(spectral efficiency)이 감소하고 같은 자원을 사용하는 경우에는 간섭 문제가 발생하게 된다.
즉, 하이브리드 통신망에서 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 서로 같은 자원을 사용하는 경우에는 높은 스펙트럴 효율을 달성할 수 있지만 간섭 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 간섭 문제를 효율적으로 해결하지 않는 경우에는 전체 하이브리드 통신망의 스펙트럴 효율은 감소하게 된다.
기존의 IEEE 802.16j에서는 중계기 기반의 셀룰러 네트워크에서 간섭 문제를 고려하여 프레임 구조와 이를 이용한 자원할당 방안이 제시되어 있다. 하지만, 이러한 종래의 기술에는 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 환경은 고려하지 않고 있어서, 하이브리드 통신망에 바로 적용되기 힘든 문제점이 있다. 또한, 5세대 통신 기술로 연구되고 있는 BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식의 통신을 수행하는 하이브리드 통신망의 경우, 통신 특성에 따른 간섭 환경이 전통적인 셀룰러 네트워크만의 간섭환경과 다르므로 종래의 프레임 구조를 그대로 적용하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 이러한 BDMA 방식의 통신을 이용한 하이브리드 통신망에서 간섭을 억제할 수 있는 통신 프레임(frame) 구조, 및 이를 이용하는 하이브리드 통신망 시스템이 요구된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 환경에서 간섭을 억제하여 전체 하이브리드 통신망 시스템에서의 스펙트럴 효율을 높일 수 있는 프레임 구조, 상기 프레임 구조를 이용하여 통신을 수행하는 하이브리드 통신망 시스템, 및 그 제공방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 시스템은 소정의 프레임 구조에 동기화되어 통신을 수행하며, 상기 프레임 구조는 셀룰러 서브 프레임 및 상기 셀룰러 서브 프레임과는 시간 영역으로 구분되는 애드 혹 서브 프레임을 포함하며, 상기 하이브리드 통신망 시스템은 상기 애드 혹 서브 프레임에 상응하는 시간 영역에서는 셀룰러 통신을 수행하지 않고, 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS(Mobile Station) 간의 애드 혹 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 애드 혹 서브 프레임은 상기 프레임 구조에서 상기 셀룰러 서브 프레임의 앞, 상기 셀룰러 서브 프레임 사이, 또는 상기 셀룰러 서브 프레임 뒤에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 셀룰러 서브 프레임은 다운링크 서브 프레임 및 업 링크 서브 프레임을 포함하며, 상기 다운링크 서브 프레임은 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 BS(Base Station) 및 BS 모드의 RS(Relay Station)가 각각 MS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 다운링크(General DownLink) 프레임 및 BS가 MS(Mobile Station) 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 다운링크(Backhaul DownLink) 프레임을 포함한다.
상기 셀룰러 서브 프레임은 다운링크 서브 프레임 및 업 링크 서브 프레임을 포함하며, 상기 업 링크 서브 프레임은 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS 모드의 RS가 BS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 업 링크(Backhaul UpLink) 프레임 및 MS가 BS로 데이터를 송신하거나, MS가 BS 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 업 링크(Backhaul UpLink) 프레임을 포함할 수 있다.
상기 셀룰러 네트워크와 상기 애드 혹 네트워크는 BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 하이브리드 통신망 시스템을 위판 프레임 구조를 기록한 기록매체는 다운링크 서브프레임과 업링크 서브 프레임을 포함하는 셀룰러 서브 프레임 및 상기 셀룰러 서브 프레임과는 시간 영역으로 구분되는 애드 혹 서브 프레임을 포함하는 상기 프레임 구조를 저장할 수 있으며, 상기 하이브리드 통신망 시스템은 상기 애드 혹 서브 프레임에 상응하는 시간 영역에서는 셀룰러 통신을 수행하지 않고, 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS(Mobile Station) 간의 애드 혹 통신을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 하이브리드 통신망 시스템 제공방법은 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 시스템이 단위 프레임 내의 일부 시간 동안 셀룰러 통신을 수행하는 단계 및 상기 하이브리드 통신망 시스템이 상기 단위 프레임 내의 나머지 일부 시간 동안 애드 혹 통신을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 하이브리드 통신망 시스템은 상기 애드 혹 통신을 수행하는 동안에는 상기 셀룰러 통신을 수행하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 단위 프레임 내의 일부 시간 동안 셀룰러 통신을 수행하는 단계는, 다운링크 통신을 수행하는 단계 및 업 링크 통신을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 다운링크 통신을 수행하는 단계는 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 BS(Base Station) 및 BS 모드의 RS(Relay Station)가 각각 MS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 다운링크(General DownLink)를 수행하는 단계 및 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 BS가 MS(Mobile Station) 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 다운링크(Backhaul DownLink)를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단위 프레임 내의 일부 시간 동안 셀룰러 통신을 수행하는 단계는 다운링크 통신을 수행하는 단계 및 업 링크 통신을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 업 링크 통신을 수행하는 단계는 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS 모드의 RS가 BS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 업 링크를 수행하는 단계 및 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS가 BS로 데이터를 송신하거나, MS가 BS 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 업 링크를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템 및 그 제공방법에 의하면 분산적으로 존재 및 동작할 수 있는 애드 혹 네트워크의 특성을 고려하여, 단위 프레임 상에서 셀룰러 통신을 수행하는 서브 프레임과 시간적으로 구분되는 애드 혹 서브 프레임을 별도로 할당하고, 상기 애드 혹 서브 프레임에서는 애드 혹 통신만을 수행하도록 함으로써 적어도 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크사이의 간섭을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 셀룰러 네트워크는 중계기가 존재하는 환경을 고려하여 프레임 구조를 정의하고, 정의된 프레임 구조상에서 효율적으로 자원할당을 수행하도록 함으로써 전체적인 하이브리드 통신망 시스템에서의 스펙트럴 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망의 개략적인 구조를 나타낸다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망에서 간섭이 일어날 수 있는 환경을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템이 이용하는 프레임 구조를 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 도 5에 도시된 프레임 구조에 따라 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다.
반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망의 개략적인 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망은 도 1에 도시된 바와 같이 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 공존하고 있는 통신 네트워크일 수 있다.
상기 셀룰러 네트워크는 기존의 셀룰러 네트워크 인프라를 이용하여 BS(Base Station)과 MS(Mobile Station)이 직접 통신을 수행하거나, RS(Relay Station)을 통해 멀티 홉(multi-hop) 통신을 수행할 수 있다.
상기 애드 혹 네트워크는 MS(예컨대, 11)와 다른 MS(예컨대, 12) 간의 직접 통신 또는 소정의 게이트웨이 단말(예컨대, 10)을 통한 멀티 홉 통신을 수행할 수 있다. 상기 애드 혹 네트워크는 예컨대, M2M(Machine to Machine) 통신, P2P(Peer to Peer) 통신, 또는 근거리 통신 서비스 등을 제공할 수 있다.
또한, MS(예컨대, 11 또는 12)는 셀룰러 네트워크와 연결된 게이트웨이 단말(예컨대, 10)을 통해 셀룰러 네트워크 서비스를 제공받을 수도 있다.
또한, 상기 셀룰러 네트워크에서 RS를 통해 BS와 MS가 통신을 수행하는 경우에는 BS와 RS 및 RS와 MS 간에 무선 백홀(wireless backhaul) 통신이 수행될 수 있다.
상기 BS와 MS 간의 통신, BS와 RS 간의 통신, RS와 MS 간의 통신, MS와 MS 간의 통신은 BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행할 수 있다.
BDMA 방식은 빔 포밍(beam forming)을 통해 통신을 수행함으로써 주파수/시간 자원뿐만 아니라 공간자원도 효율적으로 분할하여 통신을 수행하여 시스템 용량을 늘일 수 있는 통신 방식을 의미할 수 있다. 이러한 BDMA 방식의 통신에 대해서는 본 출원인이 출원하여 등록된 대한민국 등록특허(10-0945880, "이동통신시스템에서의 빔분할 다중 접속시스템 및 방법")에 개시된 바 있으며 본 명세서의 레퍼런스로 포함된다.
상기 BDMA 방식을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우에는 종래의 셀룰러 네트워크와 같이 전방향성의 신호를 전송하는 것이 아니라 빔 포밍을 통해 방향성 신호를 전송하므로, 종래의 셀룰러 네트워크와는 간섭환경이 다르게 된다.
따라서, 이처럼 BDMA 방식을 이용한 통신 환경에서 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망에서의 간섭환경을 살펴보면 도 2 내지 도 4와 같다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망에서 간섭이 일어날 수 있는 환경을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 셀룰러 네트워크 사이의 간섭환경을 도시하고 있는데, 도 2a와 같이 기지국(BS)이 형성한 빔 방향에 중계기(RS)로부터 서비스를 받고 있는 단말이 존재하는 경우 기지국(BS)은 중계기(RS)에 큰 간섭을 줄 수 있다. 또한, 이와 반대로 도 2b에 도시된 바와 같이 중계기(RS)가 형성한 빔 방향에 기지국(BS)으로부터 서비스를 받고 있는 단말이 존재하는 경우, 중계기(RS)가 기지국(BS)에 간섭을 줄 수 있다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이 두 중계기(RS) 사이의 거리가 가까운 경우에도 두 중계기 서로 간에 간섭이 있을 수 있다.
한편, 도 3은 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭이 일어나는 경우를 개략적으로 도시하는데, 도 3a와 같이 기지국(BS) 및/또는 중계기(RS)가 형성한 빔 방향에 위치한 단말(MS, 예컨대, 20, 21)이 애드 혹 통신을 수행하고 있는 경우, 상기 단말(예컨대, 20, 21)은 셀룰러 네트워크로부터 큰 간섭을 받을 수 있다. 또한, 도 3b에 도시된 바와 같이 소정의 단말(예컨대, 30)이 형성한 빔 방향에 위치한 단말(예컨대, 31, 32)이 셀룰러 네트워크와 통신을 수행하고 있는 경우, 상기 단말(예컨대, 31, 32)는 애드 혹 네트워크로부터 큰 간섭을 받을 수도 있다.
또한, 도 4는 애드 혹 네트워크 사이의 간섭이 일어나는 경우를 개략적으로 도시하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 특정 단말(예컨대, 40)이 형성한 빔 방향에 위치한 단말(예컨대, 41)이 다른 단말(예컨대, 42)와 애드 혹 통신을 수행하고 있는 경우 간섭이 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 통신 방법 즉, 프레임 구조가 필요하다. 특히, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭을 효과적으로 방지할 수 있는 기술적 사상을 제공한다. 본 발명의 기술적 사상에 따라 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭이 방지되는 경우, 셀룰러 네트워크 간의 간섭 또는 애드 혹 네트워크 간의 간섭은 소정의 방식에 의해 자원(예컨대, 빔 자원 등)을 효율적으로 할당하여 간섭을 줄일 수도 있을 것이다. 따라서, 본 발명에서는 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭을 방지할 수 있는 기술적 사상을 우선 제시하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템이 이용하는 프레임 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템은 도 5에 도시된 바와 같은 프레임 구조에 동기화되어 통신을 수행할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 프레임 구조는 셀룰러 서브 프레임과 애드 혹 서브 프레임을 포함한다. 상기 셀룰러 서브 프레임과 상기 애드 혹 서브 프레임은 서로 다른 시간자원을 이용하도록 구현될 수 있다. 즉, 도 5의 프레임 구조에서 x축은 시간영역을 나타낼 수 있으며, 셀룰러 서브 프레임에 상응하는 시간영역에서 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템은 셀룰러 통신을 수행하고, 애드 혹 서브 프레임에 상응하는 시간영역에서는 상기 하이브리드 통신망 시스템은 애드 혹 통신을 수행하도록 구현될 수 있다. 상기 하이브리드 통신망 시스템은 셀룰러 통신을 수행하는 시간영역에서는 애드 혹 통신은 수행하지 않도록 구현되며, 반대로 애드 혹 통신을 수행하는 시간영역에서는 셀룰러 통신을 수행하지 않도록 구현될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 기술적 사상에 따른 프레임 구조에서는 셀룰러 통신을 위한 서브 프레임과 애드 혹 통신을 위한 서브 프레임을 시간영역에 대해 배타적으로 구성함으로써 적어도 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 간의 간섭을 방지할 수 있도록 구현될 수 있다.
상기 애드 혹 서브 프레임은 도 5에는 시간영역에서 셀룰러 서브 프레임의 뒤에 위치하는 것으로 도시되어있지만, 상기 애드 혹 서브 프레임은 상기 셀룰러 서브 프레임의 앞에 위치할 수도 있다. 구현 예에 따라서는 상기 셀룰러 서브 프레임의 사이(예컨대, 셀룰러 다운링크 서브 프레임과 셀룰러 업 링크 서브 프레임 사이)에 위치할 수도 있으며, 프레임 헤더(FH) 보다 시간적으로 뒤에 위치하는 프레임 구조로 다양한 실시 예가 가능할 수 있다.
한편, 상기 셀룰러 서브 프레임은 셀룰러 다운링크(DL) 서브 프레임 및 업 링크(UL) 서브 프레임을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 셀룰러 다운링크 및 업 링크 서브 프레임에서는 BDMA 기술의 특성을 고려하여 기지국과 중계기는 같은 자원을 재사용하도록 정의될 수 있다.
상기 셀룰러 다운링크 서브 프레임은 제네럴(General) 다운링크 서브 프레임 및 백홀(Backhaul) 다운링크 서브 프레임을 포함할 수 있다.
제네럴 다운링크 서브 프레임에서 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 기지국(BS) 및 중계기(RS)는 각각 자신에 접속한 단말(MS)들에게 적어도 하나의 빔을 형성하여 통신을 수행할 수 있다.
이때 중계기(RS)는 기지국 모드(BS mode)로 동작하며, 이전 프레임의 백홀 다운링크에서 기지국(BS)으로부터 수신한 데이터를 단말(MS)로 송신할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 통신망 시스템에서 중계기(RS)는 시간영역에서 기지국 모드(BS mode)와 단말 모드(MS mode)를 교대로 수행할 수 있다. 이처럼 제네럴 다운링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화 한 일 예가 도 6a에 도시되어 있다. 도 6a에 도시된 바와 같은 상황에서는 도 2에서 설명한 바와 같은 간섭이 존재할 수 있는데, 이러한 경우에는 소정의 자원(예컨대, 빔 자원)을 효율적으로 할당함으로써 간섭을 줄일 수도 있다.
한편, 백홀 다운링크 서브 프레임에서는 기지국(BS) 중계기(RS) 빔을 형성하여 데이터를 전송할 수 있다. 이때 중계기(RS)는 기지국 모드에서 단말 모드(MS mode)로 스위칭 될 수 있다. 단말 모드로 스위칭된 중계기(RS)는 다음 프레임의 제네럴 다운링크시에 단말(MS)로 전달해 줄 데이터를 기지국(BS)으로부터 수신할 수 있다. 이러한 백홀 다운링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 6b에 도시된다. 도 6b에 도시된 바와 같이 백홀 다운링크 시에 통신에서는 중계기(RS)의 위치에 따라 간섭이 발생할 수 있으며, 중계기(RS)의 위치를 간섭이 발생되지 않도록 분산 배치함으로써 간섭을 방지할 수 있다.
셀룰러 업 링크 서브 프레임은 도 5에 도시된 바와 같이 백홀 업 링크 서브 프레임과 제네럴 업 링크 서브 프레임을 포함할 수 있다.
백홀 업 링크 서브 프레임에서는 중계기(RS)가 기지국(BS)으로 빔을 형성하여 데이터를 기지국(BS)에 전달할 수 있다. 이때 중계기(RS)는 단말 모드로 동작하며 이전 프레임의 제네럴 업 링크 서브 프레임에서 단말(MS)로부터 수신한 데이터를 기지국(BS)으로 전달할 수 있다. 이러한 백홀 업 링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 7a에 도시된다. 도 7a에 도시된 바와 같이 백홀 업 링크 시의 통신에서도 중계기(RS)의 위치에 따라 간섭이 발생할 수 있으며, 중계기(RS)의 위치를 간섭이 발생되지 않도록 분산 배치함으로써 간섭을 방지할 수 있다.
제네럴 업 링크 서브 프레임에서는 단말(MS)이 각각 자신이 접속한 기지국(BS) 혹은 중계기(RS)로 빔을 형성하여 데이터를 전송할 수 있다. 이때 중계기(RS)는 단말 모드에서 기지국 모드로 전환하여 다음 프레임의 백홀 업 링크에서 기지국(BS)으로 전달할 데이터를 단말(MS)로부터 수신할 수 있다. 이러한 제네럴 업 링크 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 7b에 도시된다. 도 7b에 도시된 바와 같이 제네럴 업 링크 시의 통신에서도 도 2에서 설명한 바와 같은 간섭이 발생할 수 있으며, 이때에는 소정의 자원 할당 룰에 의해 간섭을 방지 또는 억제할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 프레임 헤더(FH) 에는 프레임의 시작을 알려주는 프레임 프리앰블(Frame Preamble)과 제어 및 스케쥴 정보가 포함되어 있을 수 있다. 또한, 백홀 프레임 헤더(FH')는 RS에게 전달되는 프레임 헤더 정보를 의미할 수 있으며, 상기 프레임 헤더(FH)와 동일한 정보 또는 단순화된 정보들이 전송될 수 있다.
애드 혹 서브 프레임은 전술한 바와 같이 단말(MS)들 사이의 애드 혹 통신을 위한 자원으로 사용될 수 있으며, 이때에 셀룰러 통신은 금지될 수 있다. 즉, 통신에 참여하는 단말의 수가 많을수록 애드 혹 네트워크는 비규칙적으로 분산되어 분포될 수 있으며, 이를 고려해 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크에 서로 다른 자원(예컨대, 타임 슬롯)을 할당하여 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크 사이의 간섭을 원천적으로 제거할 수 있다. 이러한 애드 혹 서브 프레임에서 하이브리드 통신망 시스템이 통신을 수행하는 경우를 도식화한 일 예가 도 8에 도시된다. 도 8에 도시된 바와 같이 애드 혹 서브 프레임 시의 통신은 유저들간의 통신이므로, 원천적으로 간섭을 방지하기는 어려우며, 간섭이 발생한 경우의 대처방안(예컨대, 통신 우선 순위 등)을 통해 간섭에 대처할 수도 있을 것이다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같은 프레임 구조에 대한 정보는 소정의 기록매체에 저장될 수 있다. 상기의 기록매체는 상기 프레임 구조에 의해 동기화되는 상기 기지국(BS), 중계기(RS), 및/또는 단말(MS)에 포함된 소정의 기록매체일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 시스템에 있어서,
    상기 하이브리드 통신망 시스템은 소정의 프레임 구조에 동기화되어 통신을 수행하며,
    상기 프레임 구조는,
    셀룰러 서브 프레임; 및
    상기 셀룰러 서브 프레임과는 시간 영역으로 구분되는 애드 혹 서브 프레임을 포함하며,
    상기 하이브리드 통신망 시스템은 상기 애드 혹 서브 프레임에 상응하는 시간 영역에서는 셀룰러 통신을 수행하지 않고, 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS(Mobile Station) 간의 애드 혹 통신을 수행하며,
    상기 셀룰러 네트워크와 상기 애드 혹 네트워크는,
    BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 통신망 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 애드 혹 서브 프레임은,
    상기 프레임 구조에서 상기 셀룰러 서브 프레임의 앞, 상기 셀룰러 서브 프레임 사이, 또는 상기 셀룰러 서브 프레임 뒤에 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 통신망 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 셀룰러 서브 프레임은,
    다운링크 서브 프레임; 및
    업 링크 서브 프레임을 포함하며,
    상기 다운링크 서브 프레임은,
    상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 BS(Base Station) 및 BS 모드의 RS(Relay Station)가 각각 MS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 다운링크(General DownLink) 프레임; 및
    BS가 MS(Mobile Station) 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 다운링크(Backhaul DownLink) 프레임을 포함하는 하이브리드 통신망 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 셀룰러 서브 프레임은,
    다운링크 서브 프레임; 및
    업 링크 서브 프레임을 포함하며,
    상기 업 링크 서브 프레임은,
    상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS 모드의 RS가 BS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 업 링크(Backhaul UpLink) 프레임; 및
    MS가 BS로 데이터를 송신하거나, MS가 BS 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 업 링크(Backhaul UpLink) 프레임을 포함하는 하이브리드 통신망 시스템.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크와 상기 애드 혹 네트워크는,
    BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 통신망 시스템.
  6. 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 시스템을 위한 프레임 구조를 기록한 기록매체에 있어서,
    상기 프레임 구조는,
    다운링크 서브프레임과 업링크 서브 프레임을 포함하는 셀룰러 서브 프레임; 및
    상기 셀룰러 서브 프레임과는 시간 영역으로 구분되는 애드 혹 서브 프레임을 포함하며,
    상기 하이브리드 통신망 시스템은 상기 애드 혹 서브 프레임에 상응하는 시간 영역에서는 셀룰러 통신을 수행하지 않고, 상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS(Mobile Station) 간의 애드 혹 통신을 수행하는 것을 특징으로 하며,
    상기 셀룰러 네트워크와 상기 애드 혹 네트워크는,
    BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 통신망 시스템.
  7. 셀룰러 네트워크와 애드 혹 네트워크가 혼재하는 하이브리드 통신망 시스템이 단위 프레임 내의 일부 시간 동안 셀룰러 통신을 수행하는 단계; 및
    상기 하이브리드 통신망 시스템이 상기 단위 프레임 내의 나머지 일부 시간 동안 애드 혹 통신을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 하이브리드 통신망 시스템은,
    상기 애드 혹 통신을 수행하는 동안에는 상기 셀룰러 통신을 수행하지 않는 것을 특징으로 하고,
    상기 셀룰러 네트워크와 상기 애드 혹 네트워크는,
    BDMA(Beam Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 통신망 시스템 제공방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 단위 프레임 내의 일부 시간 동안 셀룰러 통신을 수행하는 단계는,
    다운링크 통신을 수행하는 단계; 및
    업 링크 통신을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 다운링크 통신을 수행하는 단계는,
    상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 BS(Base Station) 및 BS 모드의 RS(Relay Station)가 각각 MS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 다운링크(General DownLink)를 수행하는 단계; 및
    상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 BS가 MS(Mobile Station) 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 다운링크(Backhaul DownLink)를 수행하는 단계를 포함하는 하이브리드 통신망 시스템 제공방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 단위 프레임 내의 일부 시간 동안 셀룰러 통신을 수행하는 단계는,
    다운링크 통신을 수행하는 단계; 및
    업 링크 통신을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 업 링크 통신을 수행하는 단계는,
    상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS 모드의 RS가 BS로 데이터를 송신하기 위한 백홀 업 링크를 수행하는 단계; 및
    상기 하이브리드 통신망 시스템에 포함된 MS가 BS로 데이터를 송신하거나, MS가 BS 모드의 RS로 데이터를 송신하기 위한 제네럴 업 링크를 수행하는 단계를 포함하는 하이브리드 통신망 시스템 제공방법.
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