KR100884744B1 - 무선 통신 시스템의 프레임 구성 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템의 프레임 구성 방법 Download PDF

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Abstract

TR-MMR 시스템에서 사용되는 프레임의 구성 방법이 개시된다. 프레임의 다운링크 구간 중 기지국에서 중계국으로 데이터를 전송하는 다운링크 액세스 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제어 데이터와 다운링크 구간 중 중계국에서 이동국으로 데이터를 전송하는 선택적 투과 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제어 데이터를 각각 구성하여 프레임의 MAP에 할당함으로써, 중계국을 경유한 데이터의 정확하고 신속한 전송이 가능하다.

Description

무선 통신 시스템의 프레임 구성 방법{Method for configurating a frame in wireless communication system}
본 발명은 무선 통신 시스템의 프레임을 구성하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TR(Transparent)-MMR(Mobile Multi-hop Relay) 시스템에서 사용되는 프레임을 구성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[국가관리번호: 2006-S-011-02, 과제명: 멀티홉 WiBro용 relay/mesh 통신 시스템 개발].
일반적으로, MMR(Mobile Multi-hop Relay) 시스템은 중계국에서 별도의 프리앰블과 MAP 정보를 전송하는 NTR(Non Transparent)-MMR 시스템과 중계국에서 별도의 프리앰블과 MAP 정보를 전송하지 않는 TR(Transparent)-MMR 시스템으로 구분된다.
종래의 WiMax TDD(Time Division Duplexing) 프레임 구조를 DL 구간이 DAZ(Downlink Access Zone)과 OTZ(Optional Transparent Zone)으로 나누어지는 TR-MMR 시스템에 적용하는 경우, DAZ 구간의 특정 버스트 정보와 OTZ 구간의 동일한 특성의 버스트 정보를 하나의 dl_map_ie로 구성할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, TR-MMR 시스템의 프레임에서 다운링크 구간(DAZ)과 선택적 투과 구간(OTZ)의 데이터 버스트 영역의 각각에 대한 제어 데이터 정보를 MAP에 별도로 각각 구성하는 프레임 구성 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 프레임 구성 방법의 일 실시예느, 기지국, 중계국 및 이동국으로 구성되는 무선통신 시스템에서 프레임의 구성 방법에 있어서, 프레임의 다운링크 구간 중 상기 기지국에서 상기 중계국으로 데이터를 전송하는 다운링크 액세스 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제1 제어 데이터를 구성하는 단계; 상기 다운링크 구간 중 상기 중계국에서 상기 이동국으로 데이터를 전송하는 선택적 투과 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제2 제어 데이터를 구성하는 단계; 및 상기 제1 제어 데이터 및 상기 제2 제어 데이터를 포함하는 제어 데이터 영역에 할당하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, TR-MMR 시스템에서 사용되는 프레임의 DAZ 구간 및 OTZ 구간에 대한 버스트 정보를 각각 별도로 MAP에 구성함으로써, 정확하고 신속한 데이터의 전송이 가능하다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프레임 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 WiMan TDD 시스템의 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 기반으로 하는 WiMax TDD(Time Divison Duplexing) 시스템의 프레임(100)은 기지국(Base Station)에서 이동국(Mobile Station)으로 데이터를 전송하는 하향링크(downlink, 이하 DL) 구간(110)과 이동국에서 기지국으로 데이터를 전송하는 상향링크(Uplink, 이하, UL) 구간(150)으로 나누어진다.
DL 구간(110)은 프리앰블(112), 제어 데이터의 특성을 알려주는 FCH(114), DL 버스트의 정보를 포함하는 dl_map_ie 등의 제어 데이터를 포함하는 DL_MAP(116) 및 기지국에서 이동국으로 일반 데이터를 전달하기 위한 DL 버스트(118)로 구성되며, UL 구간(150)은 이동국에서 기지국으로 레인징(ranging) 등과 같은 제어 데이터의 전송을 위한 영역(152)과 이동국에서 기지국으로 일반 데이터를 전송하기 위한 UL 버스(154)트 등으로 구성된다.
기지국은 매 프레임(예를 들어, 5msec)마다 다수의 이동국으로 전송하는 패킷들을 동일한 MCS(Modulation & Coding Scheme) 레벨을 갖는 패킷으로 분류하고 동일한 MCS 레벨의 패킷들을 하나의 버스트로 구성한다. 즉 기지국은 패킷들을 동일한 변조지수(Modulation Order) 및 코딩지수(Coding Order)를 갖는 그룹들로 분류하고, 동일한 MCS 레벨을 갖는 1 개 이상의 모든 패킷을 하나의 DL 버스트로 구성한다.
기지국은 DL 버스트에 대해 자원을 할당한다. 즉, 기지국은 DL 버스트에 대하여 프레임에서의 특정 서브채널구간과 특정 심볼구간으로 이루어진 2차원적 자원을 할당한다. 그리고, 기지국은 2차원적 자원할당정보와 특정 DL 버스트에 포함된 패킷의 수신 이동국을 구분하는 CID(Call ID)를 포함하는 dl_map_ie를 구성한다.
기지국은 특정 프레임에서 송신해야 할 모든 패킷들에 대하여 동일한 과정을 수행하여 1 개 이상의 DL 버스트와 1 개 이상의 dl_map_ie를 구성하여, 프리앰블, FCH, DL_MAP, DL 버스트로 구성된 프레임의 다운링크 구간을 구성한다. 즉, 기지국은 스케줄러를 통해 DL 구간동안 프리앰블, FCH, 1 개 이상의 dl_map_ie, 1 개 이상의 DL 버스트를 전송한다.
그러나, TR-MMR 시스템은 DL 구간을 다운링크 액세스 구간(Downlink Access Zone, 이하 DAZ) 구간과 선택적 투과 구간(Optional Tramsparent Zone, 이하 OTZ) 구간으로 분리하여 사용하므로, 기지국은 DAZ 구간에서만 이동국으로 데이터 전송을 할 수 있고, 중계국은 OTZ 구간에서만 이동국으로 데이터 전송을 할 수 있다. 또한 DAZ 구간과 OTZ 구간에서도 각각 동일한 MCS 레벨을 갖는 DL 버스트가 존재할 수 있으며, 이런 경우에는 하나의 dl_map_ie를 이용하여 2개의 DL 구간의 DAZ 구간과 OTZ 구간에 각각 존재할 수 있는 동일한 MCS 레벨의 DL 버스트 정보를 제공할 수 없게 된다.
이동국은 제어 데이터인 dl_map_ie를 수신하여 dl_map_ie 내에 포함된 CID를 기초로 자신에게 전송되는 패킷이 포함된 특정 버스트를 수신한다. 즉, 이동국은 dl_map_ie에 이동국 자신에 대한 CID가 포함되어있는지 확인하고, 그 CID가 포함되 어 있는 경우에는 dl_map_ie에서 CID에 해당하는 버스트의 자원할당정보를 파악하여 해당 버스트를 수신하고, 수신된 버스트에서 CID에 해당하는 패킷을 수신한다.
도 2는 본 발명에 따른 TR-MMR 시스템의 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 프레임 구조는 기지국(300)의 관점에서, 기지국(300)이 중계국(310) 또는 이동국(330)으로 데이터를 전송하는 DL 구간(210)과 이동국(330) 또는 중계국(310)이 기지국(330)으로 데이터를 전송하는 UL 구간(250)으로 구성된다.
DL 구간(210)은 다시 기지국(300)이 중계국(310) 또는 이동국(330)으로 데이터를 전송하는 다운링크 액세스 구간(Dlownlink Access Zone, 이하 DAZ)(220) 구간과 중계국(310)이 자신의 영역에 속한 이동국(320)으로 데이터를 전송하는 선택적 투과 구간(Optional Transparent Zone, 이하 OTZ)(230)으로 구분된다.
DAZ 구간(220)은 프리앰블(221), 제어 데이터의 특성을 알려주는 FCH(222), DAZ 구간의 DL 버스트에 관한 정보를 제공하는 dl_map_ie(223), OTZ 구간의 DL 버스트에 관한 정보를 제공하는 dl_map_ie2(224), 기지국에서 중계국 또는 이동국으로 데이터를 전송하는 DL 버스트로 구성된다. OTZ 구간(230)은 중계국에서 중계국의 영역에 속한 이동국으로 데이터를 전송하기 위한 DL 버스트(232)를 포함한다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 프레임 구조는 DAZ 구간(220)에 DAZ 구간(220)의 DL 버스트의 정보(dl_map_ie)(223)와 OTZ 구간(230)의 DL 버스트의 정보(dl_map_ie2)(224)를 각각 두어 DAZ 구간(220) 및 OTZ 구간(230)의 각 DL 버스트 의 정보를 개별적으로 제공함으로써 TR-MMR 시스템에 적용 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 TR-MMR 시스템의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, TR-MMR 시스템은 기지국(300), 기지국(300)과 제1 이동국(320) 사이에 위치하여 데이터를 중계하는 중계국(310) 및 기지국(300)과 직접 데이터를 주고받는 제2 이동국(330)으로 구성된다.
도 2에 도시된 프레임 구조를 도 3에 적용하는 경우, 기지국(300)은 DAZ 구간(220) 및 OTZ 구간(230)에 각각 존재하는 DL 버스트들에 대한 정보를 DAZ 구간에 할당한 프레임을 생성하여 전송한다.
기지국(300)과 직접 데이터를 송수신하는 제2 이동국(330)은 프리앰블, DAZ 구간(220)의 DL 버스트 정보를 포함하는 MAP 및 DAZ 구간을 통해 기지국에서 이동국으로 전송되는 DL 버스트를 수신한다. 중계국(310)은 기지국으로부터 프리앰블, DAZ 구간(220)의 DL 버스트 정보(223) 및 OTZ 구간(230)의 DL 버스트 정보(224)를 포함하는 MAP 및 DAZ 구간(220)을 통해 기지국(300)에서 자신(310)에게 전송되는 DL 버스트를 수신하고, OTZ 구간(230)을 통해 DL 버스트를 자신의 중계 영역 내에 있는 제1 이동국(320)으로 전송한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)에 의한 표시의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 WiMan TDD 시스템의 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 TR-MMR 시스템의 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 3은 본 발명에 따른 TR-MMR 시스템의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.

Claims (4)

  1. 기지국, 중계국 및 이동국으로 구성되는 무선통신 시스템에서 프레임의 구성 방법에 있어서,
    프레임의 다운링크 구간 중 상기 기지국에서 상기 중계국으로 데이터를 전송하는 다운링크 액세스 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제1 제어 데이터를 구성하는 단계;
    상기 다운링크 구간 중 상기 중계국에서 상기 이동국으로 데이터를 전송하는 선택적 투과 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제2 제어 데이터를 구성하는 단계; 및
    상기 제1 제어 데이터 및 상기 제2 제어 데이터를 제어 데이터 영역에 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 구성 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어 데이터는 및 상기 제2 제어 데이터는 각각 자원 할당 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 구성 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어 데이터는 상기 다운링크 액세스 구간의 데이터 버스트 영역에 포함된 패킷들의 수신국에 대한 식별정보를 포함하고,
    상기 제2 제어 데이터는 상기 선택적 투과 구간의 데이터 버스트 영역에 포함된 패킷들의 수신국에 대한 식별정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 구성 방법.
  4. 기지국, 중계국 및 이동국으로 구성되는 무선통신 시스템에서 프레임의 구성 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 있어서,
    프레임의 다운링크 구간 중 상기 기지국에서 상기 중계국으로 데이터를 전송하는 다운링크 액세스 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제1 제어 데이터를 구성하는 단계;
    상기 다운링크 구간 중 상기 중계국에서 상기 이동국으로 데이터를 전송하는 선택적 투과 구간의 데이터 버스트 영역에 대한 제2 제어 데이터를 구성하는 단계; 및
    상기 제1 제어 데이터 및 상기 제2 제어 데이터를 제어 데이터 영역에 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 구성 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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