KR100959565B1 - 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국 프레임 제어 메시지 구성 장치 및 방법 - Google Patents

다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국 프레임 제어 메시지 구성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중간링크 영역에서 전송하는 중계국 프레임 제어 메시지를 구성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템의 기지국에서 중계국 프레임 제어 메시지 전송 방법은, 여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며, 중계국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 중계국과 통신을 수행하는 도중, 상기 중계국과의 채널 상태를 반영하여 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 가변적으로 결정하는 과정과, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며, 상기 중계국으로 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지를 전송하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국 자신과 통신하는 중계국으로 전송하는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 한다.
릴레이 통신 시스템, 중계 프레임 제어 메시지, 맵 인코딩 정보

Description

다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국 프레임 제어 메시지 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONFIGURING A RELAY FRAME CONTROL HEADER IN A MULTI-HOP RELAY BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 기지국 서비스 영역 확대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말 또는 중계국에게 동기화된 동기 채널을 제공하기 위한 프레임 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 프레임 제어 메시지를 통해 중계국 하향링크 맵의 변조 및 인코딩 정보를 제공하기 위한 중계국과 기지국 간 신호 흐름을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 하향링크 맵의 변조 방식의 변경을 지시하는 기지국 의 동작을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 하향링크 맵의 변조 방식의 변경을 수신하는 중계국의 동작을 도시한 도면, 및
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(혹은 중계국)의 블록 구성을 도시한 도면.
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 릴레이로 전송되는 프레임 제어 메시지를 구성하는 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation : 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service : 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : 이하 'LAN'이라 칭함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하 'MAN'이라 칭함) 시스템과 같은 광대 역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.
상기 IEEE 802.16d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 물리 채널(physical channel)을 위해 상기 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 'OFDMA'라 칭함) 방식을 사용하고 있다. 상기 IEEE 802.16d 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(Subscriber Station : 이하 ‘SS'라 칭함)가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16d 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(Mobile Station : 이하 ‘MS'라 칭함)라고 칭하기로 한다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(Base Station : BS)(110)과, 상기 셀(150)을 관장하는 기지국(140)과, 다수의 MS들(111, 113, 130, 151, 153)로 구성된다. 이때, 상기 기지국들(110, 140)과 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 여기서, 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153) 중 MS(130)는 상기 셀(100)과 상기 셀(150)의 경계 지역, 즉 핸드오버(handover) 영역에 위치한다. 따라서, 상기 MS(130)이 상기 기지국(110)과 신호를 송수신하는 중에 상기 기지국(140)이 관장하는 셀(150)쪽으로 이동하면, 상기 MS(130)의 서빙 기지국(serving BS)은 상기 기지국(110)에서 상기 기지국(140)으로 변경된다.
상기 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 도 1과 같이 고정된 기지국과 MS 간에 직접 링크를 통해 시그널링 송수신이 이루어지므로 상기 기지국과 MS 간에 신뢰도가 높은 무선 통신 링크를 쉽게 구성할 수 있다. 하지만, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 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 MS들을 이용하여 다중 홉 릴레이 형태의 데이터 전달 방식을 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템과 같은 일반 셀룰라 무선 통신 시스템에 적용할 수 있다. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 통신 환경 변화에 신속하게 대응하여 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있다. 예를 들어, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 셀 서비스 영역을 확장시키고 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 즉, 기지국과 MS 간 채널 상태가 열악한 경우 상기 기지국과 MS 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 릴레이 경로를 구성함으로써 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 상기 MS에게 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.
여기서, 상기 기지국 서비스 영역 확대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 기지국 서비스 영역 확대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 다중 홉 릴레이 무선 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(200)과 셀(240)을 가지며, 상기 셀(200)을 관장하는 기지국(Base Station : BS)(210)과, 상기 셀(240)을 관장하는 기지국(250)과, 상기 셀(200) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(211, 213)과, 상기 기지국(210)이 관리하지만 상기 셀(200) 영역 밖의 영역(230)에 존재하는 다수의 MS들(221, 223)과, 상기 기지국(210)과 상기 영역(230)에 존재하는 MS(221, 223)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(220)과, 상기 셀(240) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(251, 253, 255)과, 상기 기지국(250)이 관리하지만 상기 셀(240) 영역 밖의 영역(270)에 존재하는 다수의 MS들(261, 263)과, 상기 기지국(250)과 상기 영역(270)에 존재하는 MS(261, 263)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(260)으로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(210, 250)과 상기 중계국들(220, 260) 및 상기 MS들(211, 213, 221, 223, 251, 253, 255, 261, 263) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
삭제
여기서, 상기 도 2의 다중 홉 릴레이를 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서, 중계국들(220, 260)은 서비스 제공자가 설치한, 그래서 기지국들(210, 250)이 미리 알고 관리하는 기반시설(infrastructure) 중계국이거나, 상황에 따라 가입자 단말기(SS 또는 MS) 혹은 중계국으로 동작하는 클라이언트(client) 중계국일 수 있다. 또한, 상기 중계국들(220, 260)은 이동성이 없는 고정 중계국이거나, 노매딕(nomadic)한 특성을 갖는 노매딕 중계국(예 : 노트북)이거나, 상기 MS와 같은 이 동성이 있는 이동 중계국일 수 있다.
한편, 셀 영역 확장을 위해 중계국을 활용하는 경우, 기지국과 단말 간 정의된 기존의 프레임 구조를 확장하여 기지국, 중계국 및 단말 간 프레임 구조를 정의해야 한다. 즉, 기지국이 하나의 통신 플랫폼을 기반으로 다수의 중계국들 및 단말기들과 통신할 수 있도록 프레임 구조를 정의해야 한다. 이를 위해서, 기지국의 하향링크 프레임은 기지국-단말간 통신을 위한 영역과 기지국-중계국간 통신을 위한 영역으로 분할해야 하고, 상향링크 프레임은 단말-기지국간 통신을 위한 영역과 중계국-기지국간 통신을 위한 영역으로 분할해야 한다. 상기 기지국은 상기 기지국-단말간 통신을 위한 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 맵(MAP)을 상기 단말에게 전송하며, 상기 단말에게 상기 맵(MAP)을 디코딩하는 데 필요한 정보를 포함하는 프레임 제어 메시지(M-FCH)를 전송한다. 여기서, 상기 기지국이 단말에게 전송하는 프레임 제어 메시지(M-FCH)는 하기 <표 1>의 구조를 갖는다.
Syntax Size Notes
DL_Frame_Prefix_format() {
Used subchannel bitmap 6 bits Bit #0: subchannel group 0
Bit #1: subchannel group 1
Bit #2: subchannel group 2
Bit #3: subchannel group 3
Bit #4: subchannel group 4
Bit #5: subchannel group 5
Reserved 1 bit shall be set to zero
Repetition_coding_indication 2 bits 0b00: No repetition coding on DL-MAP
0b01: Repetition coding of 2 used on DL-MAP
0b10: Repetition coding of 4 used on DL-MAP
0b11: Repetition coding of 6 used on DL-MAP
Coding_indication 3 bits 0b000: CC encoding used on DL-MAP
0b001: BTC encoding used on DL-MAP
0b010: CTC encoding used on DL-MAP
0b011: ZT CC encoding used on DL-MAP
0b100: CC encoding with optional interleaver
0b101: LDPC encoding used on DL-MAP
0b110-0b111: Reserved
DL-MAP length 8 bits -
Reserved 4 bits shall be set to zero
}
상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 상기 프레임 제어 메시지(M-FCH)는 서브채널 그룹(Used subchannel bitmap) 정보와, 하향링크 맵(DL-MAP)의 반복 코딩 지시(repetition_coding_indication) 정보와, 하향링크 맵(DL-MAP)의 인코딩 지시(coding_indication) 정보와, 하향링크 맵 길이(DL-MAP length) 정보를 포함한다.
상기 기지국-단말간 통신을 위한 영역과 같이, 상기 기지국은 중계국에게 기지국-중계국간 통신을 위한 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 맵(MAP)을 전송하며 상기 중계국은 상기 맵(MAP)을 디코딩함으로써 상기 할당 정보를 획득한다. 따라서, 상기 중계국이 상기 맵(MAP)을 처리하기 위해서는 상기 <표 1>의 프레임 제어 메시지(M-FCH)와 같은 시그널링이 정의되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신 시스템에서 기지국과 중계국이 통신하는 중간링크 영역의 맨 앞단에 전송하는 중계국 프레임 제어 메시지를 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 기지국과 중계국의 채널 상태를 반영하여 중계국 하향링크 맵의 변조 및 인코딩 정보를 동적으로 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 광대역 무선 접속 통신 시스템의 기지국에서 중계국 프레임 제어 메시지 전송 방법은, 여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며, 중계국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 중계국과 통신을 수행하는 도중, 상기 중계국과의 채널 상태를 반영하여 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 가변적으로 결정하는 과정과, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며, 상기 중계국으로 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지를 전송하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국 자신과 통신하는 중계국으로 전송하는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 광대역 무선 접속 통신 시스템의 중계국에서 중계국 하향링크 맵 디코딩 방법은, 여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며, 기지국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 기지국과 통신을 수행하는 도중, 상기 기지국으로부터 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 포함하는 메시지를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며, 상기 수신된 변조 방식을 이용하여 중계국 하향링크 맵을 디코딩하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국으로부터 수신되는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 광대역 무선 접속 통신 시스템의 기지국에서 중계국 프레임 제어 메시지 전송 장치는, 여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며, 중계국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 중계국과 통신을 수행하는 도중, 상기 중계국과의 채널 상태를 반영하여 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 가변적으로 결정하여 출력하는 제어부와, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며, 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지를 생성하여 상기 중계국으로 전송하는 메시지 생성부를 포함하며, 여기서, 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국 자신과 통신하는 중계국으로 전송하는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 광대역 무선 접속 통신 시스템의 중계국에서 중계국 하향링크 맵 디코딩 장치는, 여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며, 기지국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 기지국과 통신을 수행하는 도중, 상기 기지국으로부터 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 메시지로부터 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 추출하는 메시지 처리부와, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며, 상기 추출된 변조 방식을 이용하여 중계국 하향링크 맵을 디코딩하는 제어부를 포함하며, 여기서, 상기 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국으로부터 수신되는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 한다.
삭제
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이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에서 중간 링크 영역에 대한 할당 정보를 중계국에게 제공하는 맵(MAP)을 디코딩하는데 필요한 중계국 프레임 제어 메시지 시그널링을 제안한다. 여기서, 상기 중간 링크 영역은 단말에게 릴레이할 정보가 전송되는 영역이다.
여기서, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은, 예를 들어, OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 통신 시스템이다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하며, 다중셀(multi-cell) 구조를 통해 단말의 이동성을 지원할 수 있다.
또한, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 중계국은 고정된 노드 혹은 이동 노드이거나, 기지국에 의해 설치된 특정 시스템일 수 있다. 즉, 상기의 특성을 갖는 임의의 노드는 기지국의 셀 영역 확장을 위해 미리 정의된 기준에 따라 기지국과의 중계국 능력 협상 절차를 통해 중계국으로 선택될 수 있다.
이하 설명은 다중반송파를 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템을 예로 설명하지만, 본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 기반의 통신시스템이라면 동일하게 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 단말 또는 중계국에게 동기화된 동기 채널을 제공하기 위한 프레임 구조를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 상기 프레임 구조는 단말의 동기화 및 셀 탐색이 용이하도록 상기 단말을 위한 동기 채널을 프리앰블(preamble) 형태로 제공한다. 또한, 중계국의 동기화 및 셀 탐색이 용이하도록 상기 중계국을 위한 동기 채널을 포스트앰블(postamble) 형태로 제공한다. 이와 같이, 기지국이 기지국 프레임(300)의 하향 링크 부프레임(310)의 앞 단과 뒤 단을 동기 채널로 구성함으로써, 상기 단말 또는 중계국은 고정된 위치의 동기 채널로부터 동기 정보 및 인접 기지국 정보를 획득할 수 있다.
또한, 기지국 프레임(300)의 단방향 부프레임들(310, 320)은 제 1 영역(311, 321)과 제 2 영역(313, 323)으로 시간 다중화된다. 여기서, 상기 제 1 영역(311, 321)과 상기 제 2 영역(313, 323)은 고정 길이를 갖거나, 셀 환경에 따라 동적으로 변할 수 있다.
상기 기지국 프레임(300)의 상기 제 1 영역(311, 321)에서 상기 기지국은 직접 링크로 연결된 단말들과 통신을 수행하고, 상기 제 2 영역(313, 323)에서 상기 중계국들과 통신을 수행한다. 이때, 상기 제 1 영역(311, 321)과 제 2 영역(313, 323)의 크기는 셀 환경에 따라 동적으로 변할 수 있으므로, 상기 기지국은 상기 단말과 중계국에 동기화된 동기 채널을 제공하기 위해 상기 제 1 영역(311, 321)의 앞 단과 상기 제 2 영역(313, 323)의 뒤 단에 상기 동기 또는 접속 채널을 할당한다. 여기서, 상기 기지국 프레임(300)의 상향링크 부프레임(320)에서 접속 채널(Ranging 슬롯)은 고정된 위치가 아니라 제어 채널을 통해 지정해 줄 수 있다.
중계국은 중계국 프레임(350)의 제 1 영역(361, 371)에서 직접 링크로 연결된 단말들과 통신을 수행한다. 상기 중계국은 단말에게 동기화된 동기 채널을 제공하기 위해 상기 제 1 영역(361, 371)의 앞 단에 동기 또는 접속 채널을 할당한다.
이때, 상기 제 1 영역(311, 361)의 앞 단에서 할당하는 동기 채널 이후 상기 기지국 혹은 상기 중계국은 상기 <표 1>의 프레임 제어 메시지(M-FCH)를 전송하며, 상기 단말은 상기 프레임 제어 메시지(M-FCH)와 하향링크 맵(DL-MAP)에 대한 고정된 변조 방식을 이용하여 이후의 하향링크 맵(DL-MAP)을 디코딩할 수 있다. 상기 하향링크 맵(DL-MAP)에 대한 고정된 변조 방식은 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying : QPSK) 1/2을 적용하며, 상기 방식은 셀 가장자리에 있는 단말도 상기 하향링크 맵(DL-MAP)을 오류 없이 수신하도록 하기 위한 강인(robust)한 변조 방식이다.
또한, 상기 제 1 영역의 단말과 같이, 상기 기지국과 상기 중계국이 통신을 수행하는 제 2 영역(313)의 앞 단에서도, 상기 중계국에게 상기 제 2 영역(313)에서 전송되는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)을 디코딩하기 위한 정보를 제공하기 위해, 상기 기지국은 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)를 상기 중계국으로 전송한다. 이때, 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)가 상기 <표 1>의 프레임 제어 메시지(M-FCH)와 동일한 구조를 가진다고 하면, 상기 중계국은 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)에 포함된 정보와 하향링크 맵(DL-MAP)의 고정된 변조 방식을 이용하여 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
하지만, 방향성 안테나를 사용하는 중계국이나 가시거리(line of sight) 통신을 수행하는 중계국 등을 고려할 때, 상기 중계국과 기지국 간 채널 환경이 상기 단말/기지국 간 혹은 단말/중계국 간 채널 환경보다 좋으므로, 상기 기지국은 상기 단말에게 적용하는 변조 방식보다 덜 강인(robust)한 변조 방식을 상기 중계국에게 적용하여 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)을 인코딩할 수 있으며, 이때, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 적용할 변조 방식은 고정된 값이 아니라 상기 중계국과 기지국 간 채널 상태에 따라 가변적인 값을 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)을 디코딩하는 데 필요한 인코딩 정보를 포함하는 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)를 새로이 제안하며, 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 기지국과 중계국 간 채널 상황을 고려한 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 변조 방식을 포함하도록 한다.
여기서, 본 발명에서 제안하는 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)을 디코딩하는 데 필요한 정보를 제공하는 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 하기 <표 2>의 구조를 갖는다.
Syntax Size Notes
R-Zone_Prefix_format() {
Used_subchannel_bitmap 6 bits Bit #0: subchannel group 0
Bit #1: subchannel group 1
Bit #2: subchannel group 2
Bit #3: subchannel group 3
Bit #4: subchannel group 4
Bit #5: subchannel group 5
Repetition_Coding_Indication 2 bits 0b00: No repetition coding on R-MAP
0b01: Repetition coding of 2 used on R-MAP
0b10: Repetition coding of 4 used on R-MAP
0b11: reserved
FEC Code type and modulation type 4 bits DIUC index (표 3을 참조.)
R-MAP_length 8 bits -
R-Zone_Location 4 bits Indicate whether the offset of DL-Relay zone in next frame is changed. If this field is set to 0b0000, there is no change in the offset of DL-Relay zone of next frame. Otherwise, this field includes the increase or decrease of the offset of DL-Relay zone in next frame.
0b0000: no change
0b0xxx: xxx symbols increase
0b1xxx: xxx symbols decrease
}
상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이, 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹(Used_subchannel_bitmap) 정보와, 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)의 반복 코딩 지시(Repetition_Coding_Indication) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 인코딩 및 변조 방식에 대한 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스(FEC Code type and modulation type) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 R-MAP 길이(R-MAP length) 정보와, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋(R-Zone_Location) 정보를 포함한다. 상기 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋 정보 필드에는 시작 오프셋의 변경 여부 및 상기 시작 오프셋의 증감 정보를 지정할 수 있다. 상기 인코딩 및 변조 방식에 대한 DIUC 인덱스 정보는 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 적용된 인코딩 방식과 변조 방식을 알려준다.
여기서, 상기 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스 정보는 하기 <표 3>에 나타낸 바와 같다.
DIUC
 TLV
MCS
Type (1 byte) Length (byte) Value
0 150 1 13 QPSK (CTC) 1/2
1 150 1 15 QPSK (CTC) 3/4
2 150 1 16 16QAM (CTC) 1/2
3 150 1 17 16QAM (CTC) 3/4
4 150 1 18 64QAM (CTC) 1/2
5 150 1 19 64QAM (CTC) 2/3
6 150 1 20 64QAM (CTC) 3/4
7 150 1 21 64QAM (CTC) 5/6
8 150 1 0 QPSK (CC) 1/2
9 150 1 1 QPSK (CC) 3/4
10 150 1 2 16QAM (CC) 1/2
11 150 1 3 16QAM (CC) 3/4
12 150 1 4 64QAM (CC) 1/2
상기 <표 3>에 나타낸 바와 같이, 상기 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스는 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 인코딩 및 변조 정보의 조합에 매핑되는 DIUC 인덱스 정보에 해당한다. 상기 <표 3>의 DIUC 인덱스 정보는 상기 기지국이 상기 제 1 영역(311)에서 브로드캐스트하는 하향링크 채널 지시자(Downlink Channel Descriptor : DCD) 메시지를 통해 제공된다. 상기 중계국은 상기 제 1 영역(311)에서, 상기 기지국과 수행하는 초기 네트워크 진입(initial network entry) 절차 중에, 상기 하향링크 채널 지시자(DCD) 메시지를 수신함으로써 상기 <표 3>의 DIUC 인덱스 정보를 획득하며, 상기 초기 네트워크 진입 절차 이후 상기 제 2 영역(313)에서 수행하는 상기 기지국과의 통신에서도 상기 DIUC 인덱스 정보를 그대로 활용할 수 있다.
한편, 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 <표 2>의 구조 중 상기 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹(Used_subchannel_bitmap) 정보를 제외한 나머지 정보를 포함하도록 구성할 수 있다. 여기서, 상기 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹(Used_subchannel_bitmap)에 대한 정보는 상기 기지국과 중계국 간 전송되는 다른 시그널링 메시지를 통해 전송될 수 있으며, 상기 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹(Used_subchannel_bitmap)을 알리는 상기 다른 시그널링은 본 발명의 범위를 벗어나므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹(Used_subchannel_bitmap) 정보를 제외한 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)의 구조는 다음 <표 4>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size Notes
R-Zone_Prefix_format() {
Repetition_Coding_Indication 2 bits 0b00: No repetition coding on R-MAP
0b01: Repetition coding of 2 used on R-MAP
0b10: Repetition coding of 4 used on R-MAP
0b11: reserved
FEC Code type and modulation type 4 bits DIUC index (표 3을 참조.)
R-MAP length 8 bits -
R-Zone_Location 5 bits Indicate whether the offset of DL-Relay zone in next frame is changed. If this field is set to 0b00000, there is no change in the offset of DL-Relay zone of next frame. Otherwise, this field includes the increase or decrease of the offset of DL-Relay zone in next frame.
0b00000: no change
0b0xxxx: xxxx symbols increase
0b1xxxx: xxxx symbols decrease
reserved 5 bits shall be set to zero
}
상기 <표 4>에 나타낸 바와 같이, 상기 다른 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)의 반복 코딩 지시(Repetition_Coding_Indication) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 인코딩 및 변조 방식에 대한 DIUC 인덱스(FEC Code type and modulation type) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 R-MAP 길이(R-MAP length) 정보와, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋(R-Zone_Location) 정보를 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 프레임 제어 메시지를 통해 중계국 하향링크 맵의 변조 및 인코딩 정보를 제공하기 위한 중계국과 기지국 간 신호 흐름을 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 중계국(410)과 기지국(450)은 411단계에서 초기 네트워크 진입 절차를 수행한다. 여기서, 상기 중계국(410)과 기지국(450)의 초기 접속 절차는 상기 도 3의 프레임 구조에서 기지국 프레임(300)의 제 1 영역(311, 321)에서 수행된다. 즉, 초기 접속 절차에 필요한 하향링크 메시지는 하향링크의 제1영역(311)을 통해 중계국(410)으로 전송되고, 상향링크 메시지는 상향링크의 제1영역(321)을 통해 기지국(450)으로 전송된다.
상기 기지국(450)은 413단계에서 상기 하향링크 제 1 영역(311)에 적용하는 하향링크 채널 지시자(DCD) 메시지를 전송하며, 상기 하향링크 채널 지시자(DCD) 메시지는 상기 <표 3>의 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스 정보를 포함한다. 이때, 상기 중계국은 415단계에서 상기 하향링크 채널 지시자(DCD) 메시지를 수신함으로써 상기 <표 3>의 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스 정보를 획득한다.
한편, 상기 기지국(450)은 417단계에서 상기 제 1 영역(311, 321)에서 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 중계국(410)과의 채널 상태를 모니터링한다. 이때, 상기 기지국(450)은 상기 중계국(410)과의 채널 상태를 파악하기 위해 상기 중계국(410)에게 채널 품질 정보 보고 채널(Channel Quality Information CHannel : 이하 'CQICH'라 칭함) 채널을 할당하여 상기 중계국(410)으로 하여금 상기 할당한 CQICH 채널을 통해 수신 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio : 이하 'SNR'이라 칭함) 값을 보고하도록 지시할 수 있다. 이후, 상기 기지국(450)은 419단계에서 상기 중계국(410)과의 채널 상태 모니터링 결과에 따라 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 인코딩 및 변조 방식을 결정한다.
이후, 상기 중계국(410)과 상기 기지국(450)은 421단계에서 상기 초기 네트워크 진입 절차를 종료하고 상기 도 3의 제 2 영역(313, 323)에서 단말에게 릴레이 서비스를 제공하기 위한 통신을 수행한다. 이후, 상기 기지국(450)은 423단계에서 상기 제 2 영역(313)의 맨 앞단에서 전송할 상기 <표 2> 혹은 <표 4>의 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)를 구성하고, 425단계로 진행하여 상기 구성한 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)를 상기 중계국(410)으로 전송한다. 이때, 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 419단계에서 결정한 인코딩 및 변조 방식에 매핑된 상기 <표 3>의 DIUC 인덱스 정보를 포함한다.
이후, 상기 중계국(410)은 427단계에서 상기 기지국(450)으로부터 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)를 수신하여 이후에 수신되는 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)을 디코딩하는 데 필요한 정보를 획득한다. 이때, 상기 중계국(410)은 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)에 포함된 DIUC 인덱스 정보를 해석하기 위해 상기 415단계에서 수신한 상기 하향링크 채널 지시자(DCD) 메시지에 포함된 상기 <표 3>의 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스 정보를 이용한다.
한편, 상기 기지국(450)은 상기 421단계 이후, 즉 상기 도 3의 제 2 영역(313,323)에서 상기 중계국(410)과의 통신을 수행하면서 상기 중계국(410)과의 채널 상태를 계속 모니터링하며, 상기 모니터링 결과를, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)의 변조 방식 및 인코딩 정보를 포함하는 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)를 구성하는 데 활용한다. 이때, 상기 기지국(450)은 상기 중계국(410)과의 채널 상태 모니터링 결과 외에, 상기 기지국(450)과 통신을 수행하는 다른 중계국과의 채널 상태 모니터링 결과도 고려하여 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)의 변조 정보 및 인코딩 정보를 결정할 수 있다.
삭제
혹은, 상기 <표 2> 혹은 <표 4>의 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)의 인코딩 및 변조 방식에 대한 DIUC 인덱스 필드에서 인코딩 방식으로서 컨볼루셔널 코드(convolutional code) 혹은 컨볼루셔널 터보 코드(convolutional turbo code)만을 사용하는 것과 달리, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 적용하는 인코딩 방식이 다양한 경우 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 다양한 인코딩 방식을 포함하여 구성할 수 있고, 이때, 상기 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)에 상기 인코딩 및 변조 방식에 대한 DIUC 인덱스 정보를 포함하는 대신 상기 다양한 인코딩 방식과 변조 방식에 대한 정보를 별개로 제공할 수 있다.
여기서, 상기 다양한 인코딩 방식을 고려한 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)의 구조는 하기 <표 5>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size Notes
R-Zone_Prefix_format() {
Repetition_Coding_Indication 2 bits 0b00: No repetition coding on R-MAP
0b01: Repetition coding of 2 used on R-MAP
0b10: Repetition coding of 4 used on R-MAP
0b11: reserved
modulation_indication 3 bits 0b000: QPSK 1/2
0b001: QPSK 3/4
0b010: 16QAM 1/2
0b011: 16QAM 3/4
0b100: 64QAM 1/2
0b101: 64QAM 2/3
0b110: 64QAM 3/4
0b111: 64QAM 5/6
Coding_indication 3 bits 0b000: CC encoding used on DL-MAP
0b001: BTC encoding used on DL-MAP
0b010: CTC encoding used on DL-MAP
0b011: ZT CC encoding used on DL-MAP
0b100: CC encoding with optional interleaver
0b101: LDPC encoding used on DL-MAP
0b110-0b111: Reserved
R-MAP length 8 bits -
R-Zone_Location 5 bits Indicate whether the offset of DL-Relay zone in next frame is changed. If this field is set to 0b00000, there is no change in the offset of DL-Relay zone of next frame. Otherwise, this field includes the increase or decrease of the offset of DL-Relay zone in next frame.
0b00000: no change
0b0xxxx: xxxx symbols increase
0b1xxxx: xxxx symbols decrease
reserved 3 bits shall be set to zero
}
상기 <표 5>에 나타낸 바와 같이, 상기 또 다른 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)의 반복 코딩 지시(Repetition_Coding_Indication) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 변조 방식(modulation_indication) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 인코딩 방식(coding_indication) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 R-MAP 길이(R-MAP length) 정보와, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋(R-Zone_Location) 정보를 포함한다.
혹은, 상기 <표 2> 혹은 <표 4> 혹은 <표 5>와 같이 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 변조 방식 정보를 포함하는 구조 외에 상기 변조 방식이 변경되는 경우에만 상기 변경된 변조 방식을 제공하는 경우에 적용하기 위한 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 하기 <표 6>의 구조를 가질 수 있다.
Syntax Size Notes
R-Zone_Prefix_format() {
Used_subchannel_bitmap 6 bits Bit #0: subchannel group 0
Bit #1: subchannel group 1
Bit #2: subchannel group 2
Bit #3: subchannel group 3
Bit #4: subchannel group 4
Bit #5: subchannel group 5
Repetition_Coding_Indication 2 bits 0b00: No repetition coding on R-MAP
0b01: Repetition coding of 2 used on R-MAP
0b10: Repetition coding of 4 used on R-MAP
0b11: reserved
Coding_indication 3 bits 0b000: CC encoding used on DL-MAP
0b001: BTC encoding used on DL-MAP
0b010: CTC encoding used on DL-MAP
0b011: ZT CC encoding used on DL-MAP
0b100: CC encoding with optional interleaver
0b101: LDPC encoding used on DL-MAP
0b110-0b111: Reserved
R-MAP length 8 bits -
R-Zone_Location 5 bits Indicate whether the offset of DL-Relay zone in next frame is changed. If this field is set to 0b00000, there is no change in the offset of DL-Relay zone of next frame. Otherwise, this field includes the increase or decrease of the offset of DL-Relay zone in next frame.
0b00000: no change
0b0xxxx: xxxx symbols increase
0b1xxxx: xxxx symbols decrease
}
상기 <표 6>에 나타낸 바와 같이, 상기 또 다른 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)는 상기 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹(Used_subchannel_bitmap) 정보와, 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)의 반복 코딩 지시(Repetition_Coding_Indication) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 인코딩 방식(coding_indication) 정보와, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 R-MAP 길이(R-MAP length) 정보와, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋(R-Zone_Location) 정보를 포함한다.
상기 <표 6>의 중계국 프레임 제어 메시지는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 변조 방식 정보를 제공하지 못하므로 기지국은 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 변조 방식을 변경하는 경우 상기 변경된 변조 방식 정보를 중계국에게 별도의 시그널을 통해서 알려야 한다. 상기 별도의 시그널은 상기 기지국과 중계국 간 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국이 기지국-중계국 영역에서 브로드캐스트하는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 등에 해당한다.
여기서, 상기 변경된 변조 방식 정보를 제공하는 별도의 시그널에 포함되는 중계국 하향링크 맵에 대한 변조 방식 지시(R-MAP modulation indication) 정보의 구조는 하기 <표 7>에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size Notes
R-MAP modulation indication() {
modulation_indication 3 bits 0b000: QPSK 1/2
0b001: QPSK 3/4
0b010: 16QAM 1/2
0b011: 16QAM 3/4
0b100: 64QAM 1/2
0b101: 64QAM 2/3
0b110: 64QAM 3/4
0b111: 64QAM 5/6
상기 <표 7>에 나타낸 바와 같이, 상기 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보(R-MAP modulation indication)는 중계국 하향링크 맵(R-MAP)에 대한 변조(modulation) 방식 정보를 포함할 수 있다.
다음으로 도 5와 도 6을 참조하여, 상기 <표 6>의 중계국 프레임 제어 메시지와 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 이용하여 상기 중계국 하향링크 맵의 변조 방식의 변경을 처리하는 기지국과 중계국의 동작을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 하향링크 맵의 변조 방식의 변경을 지시하는 기지국의 동작을 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 기지국은 511단계에서 중계국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하다가 513단계에서 상기 중계국과의 채널 상태를 계속 모니터링하여 상기 중계국과의 채널 상태 모니터링 결과에 따라 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 결정하고, 상기 중계국 하향링크 맵에 적용할 변조 방식이 초기 네트워크 진입 절차에서 사용한 변조 방식에 대해 변경되었는지 여부를 검사한다. 상기 513단계에서 중계국 하향링크 맵에 적용할 변조 방식이 변경된 경우, 상기 기지국은 515단계에서 상기 중계국에게 중계국 하향링크 맵의 변조 방식이 변경되었음을 지시하기 위해 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 전송한다. 이때, 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보는 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지에 포함할 수 있다. 상기 515단계에서 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지를 전송한 후 상기 기지국은 517단계로 진행하여 기지국-중계국 영역에서 상기 중계국과의 통신을 수행한다. 혹은 상기 513단계에서 상기 중계국 하향링크 맵의 변조 방식이 변경되지 않았다면, 상기 기지국은 상기 517단계로 바로 진행하여 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 중계국과의 통신을 수행한다.
이후, 상기 기지국은 519단계에서 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 중계국과의 통신을 수행하면서 상기 중계국과의 채널 상태를 계속 모니터링한다. 이때, 상기 기지국은 상기 중계국과의 채널 상태를 파악하기 위해 상기 중계국에게 CQICH 채널을 할당하여 상기 중계국으로 하여금 상기 할당한 CQICH 채널을 통해 수신 SNR 값을 보고하도록 지시할 수 있다. 이후, 상기 기지국은 521단계에서 상기 중계국과의 채널 상태 모니터링 결과에 따라 상기 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 결정하고, 상기 중계국 하향링크 맵의 변조 방식이 변경되었는지 여부를 검사한다.
상기 521단계에서 중계국 하향링크 맵에 적용할 변조 방식이 변경된 경우, 상기 기지국은 523단계에서 상기 중계국에게 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 시그널을 전송한다. 이때, 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보는 상기 기지국이 상기 기지국-중계국 영역에서 통신하는 중계국들에게 전송하는 중계국 하향링크 채널 지시자(R-DCD) 메시지에 포함될 수 있다. 혹은, 상기 521단계에서 상기 중계국 하향링크 맵의 변조 방식이 변경되지 않은 경우, 상기 기지국은 상기 517단계로 돌아가 상기 기지국-중계국 영역에서의 통신을 계속 수행한다. 이후, 상기 기지국은 본 발명의 실시 예에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국 하향링크 맵의 변조 방식의 변경을 수신하는 중계국의 동작을 도시하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 중계국은 611단계에서 기지국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하며, 613단계에서 상기 기지국으로부터 중계국 하향링크 맵의 변조 방식의 변경을 알리는 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 613단계에서 중계국 하향링크 맵의 변조 방식의 변경을 알리는 메시지가 수신될 시, 상기 중계국은 615단계에서 상기 메시지를 통해 중계국 하향링크 맵의 변조 방식 정보를 획득한다. 이때, 상기 중계국이 상기 기지국으로부터 수신하는 중계국 하향링크 맵의 변조 방식 변경을 알리는 메시지는 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 상기 중계국이 상기 기지국으로부터 수신하는, 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지에 해당한다. 이후, 상기 중계국은 617단계에서 상기 기지국-중계국 영역에서 통신을 수행하며, 상기 기지국이 전송하는 상기 <표 6>의 중계국 프레임 제어 메시지와 상기 615단계에서 획득한 상기 <표7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 이용하여 상기 중계국 하향링크 맵을 디코딩한다.
혹은, 상기 613단계에서 상기 기지국으로부터 초기 네트워크 진입 단계의 마지막 단계에서 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 중계국은 상기 기지국과의 초기 네트워크 진입 절차에서 사용했던 하향링크 맵 변조 방식이 변경되지 않았음을 인지하고 상기 617단계로 바로 진행하여 상기 기지국과 기지국-중계국 영역에서 통신을 수행한다. 이때, 상기 중계국은 상기 기지국으로부터 수신한 상기 <표 6>의 프레임 제어 메시지와 상기 초기 네트워크 진입 절차에서 사용했던 하향링크 맵 변조 방식을 이용하여 상기 중계국 하향링크 맵을 디코딩한다.
이후, 상기 중계국은 619단계에서 상기 기지국으로부터 상기 중계국 하향링크 맵 변조 방식의 변경을 알리는, 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지가 수신될 시, 상기 중계국은 621단계에서 상기 변경된 변조 방식을 이용하여 상기 중계국 하향링크 맵을 디코딩한다. 여기서, 상기 619단계에서 중계국이 상기 기지국으로부터 수신하는 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지는 상기 중계국 하향링크 채널 지시자(R-DCD) 메시지가 될 수 있다. 혹은, 상기 619단계에서 상기 기지국으로부터 상기 중계국 하향링크 맵 변조 방식의 변경을 알리는 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 중계국은 상기 617단계로 돌아가 상기 기지국과의 통신을 계속 수행한다. 이후, 상기 중계국은 본 발명의 실시 예에 따른 알고리즘을 종료한다.
한편, 상기 <표 6>과 상기 <표 7>의 정보를 이용하여 중계국 하향링크 맵(R-MAP) 메시지에 대한 인코딩 및 변조 방식을 알리는 시스템에서 이동성을 갖는 이동 중계국을 고려하는 경우, 상기 이동 중계국이 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행한 후, 상기 타겟 기지국 영역에서 통신을 계속 수행하려면 상기 타겟 기지국이 전송하는 중계국 하향링크 맵(R-MAP) 메시지에 대한 변조 방식을 미리 알아야 한다. 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP) 메시지에 대한 변조 방식 정보는 상기 <표 7>의 구조를 포함하는 메시지를 이용하여 제공할 수 있으며, 상기 메시지는 상기 타겟 기지국과 서빙 기지국 간 주고 받는 백본 메시지이거나 상기 서빙 기지국이 상기 중계국과 주고 받는 핸드오버 제어 메시지에 해당할 수 있다.
혹은 상기 타겟 기지국은 상기 핸드오버하는 이동 중계국의 원활한 통신 재개를 위하여 상기 타겟 기지국이 전송하는 중계국 하향링크 맵(R-MAP) 메시지에 대한 변조 방식을 가장 강인(robust)한 값, 예를 들어 QPSK 1/2로 적용하여 전송할 수 있다. 따라서 상기 타겟 기지국이 서빙 기지국으로부터 이동 중계국의 핸드오버 수행 시그널을 수신하면 상기 타겟 기지국은 상기 중계국 하향링크 맵(R-MAP) 메시지에 대한 변조 방식을 가장 강인한 값으로 결정하고, 상기 타겟 기지국과 통신을 수행하는 모든 중계국에게 상기 변경된 변조 방식을 알리는 메시지를 전송해야 한다.
지금까지 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임의 기지국-중계국 영역 정보를 송수신하는 기지국과 중계국의 전반적인 동작 절차를 설명하였다. 이하 설명에서는 상기 프레임의 기지국-중계국 영역 정보를 교환하기 위한 기지국(Base Station : BS)과 중계국(Relay Station : RS)의 내부 블록 구성을 살펴보도록 한다. 동일한 인터페이스 모듈(통신모듈)을 갖는 기지국과 중계국은 동일한 블록 구성을 가지므로, 이하 설명에서는 도 7에 도시된 장치를 가지고 기지국과 중계국의 동작을 설명하기로 한다. 또한, 이하 설명은 시분할 다중 접속(Time Division Duplex : 이하 'TDD'이라 칭함)-OFDMA 시스템을 가정하여 살펴보기로 한다. 하지만, 본 발명은 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex : 이하 'FDD'라 칭함)-OFDMA 시스템, TDD와 FDD를 함께 사용하는 하이브리드 시스템 및 다른 자원 분할 방식을 사용하는 셀룰라 기반의 시스템에 용이하게 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(혹은 중계국)의 블록 구성을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기지국(혹은 중계국)은, RF처리기(701), ADC(703), OFDM 복조기(705), 복호화기(707), 메시지 처리부(709), 제어부(711), 메시지 생성부(713), 부호화기(715), OFDM 변조기(717), DAC(719), RF처리기(721), 스위치(723), 시간제어기(725)를 포함하여 구성된다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 시간제어기(725)는 시간 동기에 근거해서 스위치(723)의 스위칭 동작을 제어한다. 예를 들어, 신호를 수신하는 구간이면, 상기 시간제어기(725)는 안테나와 수신단의 RF처리기(701)가 연결되도록 상기 스위치(723)를 제어하고, 신호를 송신하는 구간이면 상기 안테나와 송신단의 RF처리기(721)가 연결되도록 상기 스위치(723)를 제어한다.
수신 구간 동안, 상기 RF처리기(701)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. ADC(703)은 상기 RF처리기(701)로부터의 아날로그 신호를 샘플데이터로 변환하여 출력한다. OFDM 복조기(705)는 상기 ADC(703)에서 출력되는 샘플데이터를 FFT(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 데이터로 변환하고, 상기 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하여 출력한다.
복호화기(707)는 상기 OFDM 복조기(705)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다.
메시지 처리부(709)는 상기 복호화기(707)로부터 입력되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 제어부(711)로 제공한다. 상기 제어부(711)는 상기 메시지 처리부(709)로부터의 정보들에 대한 해당 처리를 수행하고, 또한 전송할 정보를 생성하여 메시지 생성부(713)로 제공한다. 상기 메시지 생성부(713)는 상기 제어부(711)로부터 제공받은 각종 정보들을 가지고 메시지를 생성하여 물리계층의 부호화기(715)로 출력한다.
상기 부호화기(715)는 상기 메시지 생성부(713)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. OFDM 변조기(717)는 상기 부호화기(715)로부터의 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 샘플데이터(OFDM 심볼)를 출력한다. DAC(719)는 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. RF처리기(721)는 상기 DAC(719)로부터의 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
상술한 구성에서, 상기 제어부(711)는 프로토콜 제어부로서, 상기 메시지 처리부(709) 및 상기 메시지 생성부(713)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(711)는 상기 메시지 처리부(709) 및 상기 메시지 생성부(713)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서, 실제로 구현하는 경우 이들 모두를 제어부(711)에서 처리하도록 구성할 수 있으며, 이들 중 일부만 상기 제어부(711)에서 처리하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 제어부(711)는 프로토콜 처리 수행중 필요한 정보를 물리계층의 해당 구성부로 제공받거나, 물리계층의 해당 구성부로 제어신호를 발생한다.
여기서, 상기 도 7의 구성에 근거하여 본 발명에 따른 중계국 및 기지국의 동작을 각각 살펴보기로 한다. 이하, MAC(Media Access Control)계층에서 수행되는 제어메시지 처리 위주로 살펴보기로 한다.
먼저, 기지국의 동작을 살펴보면, 상기 제어부(711)는 본 발명에 따른 중계국 프레임 제어 메시지 구성에 따른 전반적인 처리를 제어한다. 임의의 중계국과의 초기 접속 절차 시, 상기 제어부(711)는 상기 <표 3>의 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스 정보를 생성하여 메시지 생성부(713)로 제공한다. 그러면, 상기 메시지 생성부(713)는 상기 제어부(711)로부터의 상기 <표 3>의 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스 정보를 포함하는 메시지 혹은 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 물리계층으로 전달한다. 여기서, 상기 <표 3>의 인코딩 및 변조 정보에 대한 DIUC 인덱스 정보를 포함하는 메시지는 하향링크 채널 지시자(DCD) 메시지를 이용하고, 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지는 상기 중계국과 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지를 이용할 수 있다.
또한, 상기 제어부(711)는 상기 기지국-중계국 영역의 맨 앞단에 전송할 중계국 프레임 제어 메시지에 포함할 중계국 하향링크 맵의 변조 및 인코딩 정보를 결정하고, 상기 결정된 변조 및 인코딩 정보를 상기 메시지 생성부(713)로 제공한다. 이때, 상기 메시지 생성부(713)는 상기 제어부(711)로부터의 상기 중계국 하향링크 맵의 변조 및 인코딩 정보를 이용하여 상기 <표 2> 혹은 <표 4> 혹은 <표 5> 혹은 <표 6>의 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH) 혹은 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 물리계층으로 전달한다.
상기 메시지 생성부(713)에서 생성되는 메시지는 물리계층에서 전송 가능한 형태로 가공된 후 안테나를 통해 송신된다.
다음으로, 중계국의 동작을 살펴보면, 메시지 처리부(709)는 단말 혹은 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 제어부(711)로 제공한다. 본 발명에 따라 상기 <표 2> 혹은 <표 4> 혹은 <표 5> 혹은 <표 6>의 중계국 프레임 제어 메시지 또는 상기 <표 3>의 DIUC 인덱스 정보를 제공하는 하향링크 채널 지시자(DCD)메시지 또는 상기 <표 7>의 중계국 하향링크 맵 변조 방식 지시 정보를 제공하는 메시지가 기지국으로부터 수신될 경우, 상기 메시지 처리부(709)는 상기 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(711)로 제공한다.
이때, 상기 제어부(711)는 상기 메시지 처리부(711)로부터의 제어정보에 근거해서 기지국과 통신하기 위한 기지국-중계국 영역의 맨 앞단에 전송되는 중계국 프레임 제어 메시지를 인식하고, 상기 인식된 중계국 프레임 제어 메시지로부터 중계국 하향링크 맵(R-MAP)을 디코딩하는 데 필요한 정보를 인식하는 등 상기 기지국-중계국 영역에서 중계국 역할을 하는 데 필요한 전반적인 제어를 수행한다.
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, 본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 기지국과 중계국이 통신하기 위한 기지국-중계국 영역에서 전송되는 중계국 하향링크 맵 정보를 디코딩하는 데 필요한 정보를 포함하는 중계국 프레임 제어 메시지를 구성하고, 상기 중계국 하향링크 맵 정보를 디코딩하기 위한 맵 변조 방식을 지시하는 메시지를 제공함으로써, 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 및 변조 방식을 단말보다 상대적으로 우수한 채널 환경을 제공하는 중계국과 기지국 간 채널 상태를 반영하여 결정하고, 상기 인코딩 및 변조 방식을 채널 상태에 따라 가변적으로 적용하여 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (43)

  1. 광대역 무선 접속 통신 시스템의 기지국에서 중계국 프레임 제어 메시지 전송 방법에 있어서,
    여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며,
    중계국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 중계국과 통신을 수행하는 도중, 상기 중계국과의 채널 상태를 반영하여 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 가변적으로 결정하는 과정과, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며,
    상기 중계국으로 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지를 전송하는 과정을 포함하며,
    여기서, 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국 자신과 통신하는 중계국으로 전송하는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계국으로 채널 품질 정보 보고 채널(Channel Quality Information CHannel : CQICH)을 할당하는 과정과,
    상기 중계국으로부터 상기 할당한 CQICH 채널을 통해 수신 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio : SNR) 값을 수신하여 상기 중계국과의 채널 상태를 모니터링하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변조 방식을 포함하는 메시지를 전송하는 과정은,
    기지국-중계국 영역에서 통신 수행이 시작될 시 상기 중계국으로 전송하는 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)에, 상기 변조 방식을 포함시켜 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함시켜 전송하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 변조 방식 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함하는 중계국 프레임 제어 메시지는, 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹 정보, 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵의 반복 코딩 지시 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 변조 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code : DIUC) 인덱스 정보, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 중계국 하향링크 맵 길이 정보, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 중계국과 초기 네트워크 진입 절차의 수행 시작 시, 상기 중계국으로 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스 정보를 포함하는 하향링크 채널 지시자(Downlink Channel Descriptor : DCD) 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지를 전송하는 과정은, 상기 결정된 변조 방식이 초기 네트워크 진입 절차 혹은 중계국과의 통신에서 사용한 변조 방식과 다를 시 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 광대역 무선 접속 통신 시스템의 중계국에서 중계국 하향링크 맵 디코딩 방법에 있어서,
    여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며,
    기지국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 기지국과 통신을 수행하는 도중, 상기 기지국으로부터 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 포함하는 메시지를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며,
    상기 수신된 변조 방식을 이용하여 중계국 하향링크 맵을 디코딩하는 과정을 포함하며,
    여기서, 상기 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국으로부터 수신되는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 메시지는,
    기지국-중계국 영역에서 통신 수행이 시작될 시 상기 기지국으로부터 수신되는 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)이며, 상기 메시지는 상기 변조 방식 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변조 방식 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함하는 중계국 프레임 제어 메시지는, 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹 정보, 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵의 반복 코딩 지시 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 변조 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스 정보, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 중계국 하향링크 맵 길이 정보, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국과 초기 네트워크 진입 절차의 수행 시작 시, 상기 기지국으로부터 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스 정보를 포함하는 하향링크 채널 지시자(Downlink Channel Descriptor : DCD) 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 삭제
  13. 광대역 무선 접속 통신 시스템의 기지국에서 중계국 프레임 제어 메시지 전송 장치에 있어서,
    여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며,
    중계국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 중계국과 통신을 수행하는 도중, 상기 중계국과의 채널 상태를 반영하여 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 가변적으로 결정하여 출력하는 제어부와, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며,
    상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지를 생성하여 상기 중계국으로 전송하는 메시지 생성부를 포함하며,
    여기서, 상기 결정된 변조 방식을 포함하는 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국 자신과 통신하는 중계국으로 전송하는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 중계국으로 할당한 채널 품질 정보 보고 채널(Channel Quality Information CHannel : CQICH)을 통해, 상기 중계국으로부터 수신되는 수신 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio : SNR) 값을 이용하여 상기 중계국과의 채널 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중 결정한 변조 방식을 포함하는 메시지는, 기지국-중계국 영역에서 통신 수행이 시작될 시 상기 중계국으로 전송하는 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)로, 상기 변조 방식 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 변조 방식 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함하는 중계국 프레임 제어 메시지는, 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹 정보, 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵의 반복 코딩 지시 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 변조 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스 정보, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 중계국 하향링크 맵 길이 정보, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 중계국과 초기 네트워크 진입 절차의 수행 시작 시, 상기 중계국으로 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스 정보를 출력하고,
    상기 메시지 생성부는, 상기 DIUC 인덱스 정보를 포함하는 하향링크 채널 지시자(Downlink Channel Descriptor : DCD) 메시지를 생성하여 상기 중계국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 삭제
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 결정된 변조 방식이 초기 네트워크 진입 절차 혹은 중계국과의 통신에서 사용한 변조 방식과 다를 시 상기 결정된 변조 방식을 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 광대역 무선 접속 통신 시스템의 중계국에서 중계국 하향링크 맵 디코딩 장치에 있어서,
    여기서, 기지국 프레임은, 기지국이 자신과 연결된 단말들과 통신을 수행하는 기지국-단말 영역과, 기지국이 자신과 연결된 중계국들과 통신을 수행하는 기지국-중계국 영역을 포함하며,
    기지국과 초기 네트워크 진입 절차를 수행하는 도중, 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 기지국과 통신을 수행하는 도중, 상기 기지국으로부터 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 메시지로부터 중계국 하향링크 맵의 변조 방식을 추출하는 메시지 처리부와, 여기서, 상기 중계국 하향링크 맵은, 상기 기지국-중계국 영역에 대한 할당 정보를 포함하는 하향링크 맵이며,
    상기 추출된 변조 방식을 이용하여 중계국 하향링크 맵을 디코딩하는 제어부를 포함하며,
    여기서, 상기 메시지는, 상기 초기 네트워크 진입 절차의 마지막 단계에서 교환하는 메시지 혹은 상기 기지국-중계국 영역에서 상기 기지국으로부터 수신되는 중계국 하향링크 채널 지시자(RS-Downlink Channel Descriptor : R-DCD) 메시지 중 하나임을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 메시지는,
    기지국-중계국 영역에서 통신 수행이 시작될 시 상기 기지국으로부터 수신되는 중계국 프레임 제어 메시지(R-FCH)이며, 상기 메시지는 상기 변조 방식 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 변조 방식 혹은 상기 변조 방식에 매핑된 인덱스를 포함하는 중계국 프레임 제어 메시지는, 기지국-중계국 영역의 서브채널 그룹 정보, 상기 기지국-중계국 영역에서 전송하는 중계국 하향링크 맵의 반복 코딩 지시 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 변조 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 방식 정보, 상기 중계국 하향링크 맵에 대한 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스 정보, 상기 중계국 하향링크 맵의 길이를 알려주는 중계국 하향링크 맵 길이 정보, 다음 프레임의 기지국-중계국 영역의 시작 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 메시지 처리부는, 상기 기지국과 초기 네트워크 진입 절차의 수행 시작 시, 상기 기지국으로부터 수신되는 하향링크 채널 지시자(Downlink Channel Descriptor : DCD) 메시지로부터 인코딩 및 변조 방식의 조합에 매핑되는 DIUC(Downlink Interval Usage Code) 인덱스 정보를 추출하고,
    상기 제어부는, 상기 추출된 DIUC 인덱스 정보를 이용하여 상기 중계국 프레임 제어 메시지를 해석하는 것을 특징으로 하는 장치.
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