KR100966690B1 - 통신 시스템 - Google Patents

통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100966690B1
KR100966690B1 KR1020090091605A KR20090091605A KR100966690B1 KR 100966690 B1 KR100966690 B1 KR 100966690B1 KR 1020090091605 A KR1020090091605 A KR 1020090091605A KR 20090091605 A KR20090091605 A KR 20090091605A KR 100966690 B1 KR100966690 B1 KR 100966690B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
code
notification
originating
wireless communication
response
Prior art date
Application number
KR1020090091605A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090116674A (ko
Inventor
마이클 존 빔스 하트
유에펭 저우
Original Assignee
후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지쯔 가부시끼가이샤 filed Critical 후지쯔 가부시끼가이샤
Publication of KR20090116674A publication Critical patent/KR20090116674A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100966690B1 publication Critical patent/KR100966690B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • H04B7/15592Adapting at the relay station communication parameters for supporting cooperative relaying, i.e. transmission of the same data via direct - and relayed path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • H04B7/15507Relay station based processing for cell extension or control of coverage area
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/26Cell enhancers or enhancement, e.g. for tunnels, building shadow
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/04Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

이동국(MS/SS)과 기지국 사이의 송신들이 하나 이상의 중계국(RS)을 경유하여 중계되는 무선 통신 시스템. 중계국은, 이동국이 레인징 코드를 발행하였는지의 여부를 판정하고, 발행된 경우, 이를 기지국에 통지한다. 기지국은 직접적으로 수신되거나 중계국으로부터 통지되는 임의의 레인징 코드를 검출하고 그러한 모든 검출들을 이용하여 이동국에 응답하기 위한 방법을 판정한다. 이러한 방식으로, 기존 BS에 대한 최소 변경들로써, 레거시 MS/SS가 멀티-홉 무선 통신 시스템내에서 지원될 수 있다. 시스템은 다른 관점들에서 단일-홉 무선 통신을 위한 IEEE 802.16 표준을 준수할 수도 있다.
무선 통신 시스템, 이동국, 기지국, 중계국, 중간 장치, 레인징 코드, 멀티-홉 무선 시스템, 투과성 중계

Description

통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는, 패킷 기반의 무선 및 다른 통신 시스템들에서의 멀티-홉 기술들(multihop techniques)의 사용에 관한 것이다.
최근, 패킷 기반의 무선 및 다른 통신 시스템들에서 멀티-홉 기술들을 이용하는 것에 상당한 관심이 있는데, 이것은 그러한 기술들이 커버리지 범위의 확장과 시스템 용량(처리율)의 증가를 모두 가능하게 할 것이기 때문이다.
멀티-홉 통신 시스템에서, 통신 신호들은 발신 장치로부터 하나 이상의 중간 장치들을 경유하여 착신 장치에 이르는 통신 경로(C)를 따른 통신 방향으로 송신된다. 도 1은 (3G 통신 시스템들의 환경에서는 "노드-B(NB)"로서 공지되어 있는) 기지국(BS), (중계국(RS)으로서 공지되어 있는) 중계 노드(RN), 및 (이동국(MS) 또는 가입자국(SS)으로도 공지되어 있음; 아래의 MS/SS이라는 용어는 UE의 이들 유형들 중 어느 하나를 나타내는데 사용된다) 사용자 장비(UE)의 아이템을 구비하는 단일-셀 2-홉 무선 통신 시스템을 예시한다. 신호들이 다운링크(DL)를 통해 기지국으로부터 중계 노드(RN)를 경유하여 수신지 사용자 장비(UE)로 송신되는 경우, 기지국 은 발신국(S)을 의미하고 사용자 장비는 착신국(D)을 의미한다. 통신 신호들이 업링크(UL)를 통해 사용자 장비(UE)로부터 중계 노드를 경유하여 기지국으로 송신되는 경우, 사용자 장비는 발신국을 의미하고 기지국은 착신국을 의미한다. 후자의 통신 형태는 네트워크 진입 절차(network entry procedure)의 일부로서 기지국에 대해(그리고 그에 따라 네트워크에 대해) 스스로를 검증하기 위해 사용자 장비에 의해 송신되는 신호들을 포함한다. 이것은 다음에서 설명되는 바와 같이 본 발명과 밀접한 관련이 있다.
중계 노드는, 중간 장치의 일례이며, 발신 장치로부터 데이터를 수신하도록 동작할 수 있는 수신기와, 이 데이터 또는 이에 대한 파생물을 착신 장치로 송신하도록 동작할 수 있는 송신기를 구비한다.
간단한 아날로그 중계기들 또는 디지털 중계기들이 데드 스폿들(dead spots)에서 커버리지를 향상시키거나 제공하기 위한 중계 장치들(relays)로서 사용되어 왔다. 그것들은 발신국 송신과 중계기 송신 간의 간섭을 방지하기 위해서, 발신국과는 상이한 송신 주파수 대역에서 동작하거나, 발신국으로부터의 송신이 없는 때에 동작할 수 있다.
도 2는 중계국들에 대한 다수의 용례들을 예시한다. 고정 인프라스트럭처의 경우, 중계국에 의해 제공되는 커버리지는, 다른 물체들의 그늘 하에 있거나 기지국의 정규 범위 내에 있음에도 불구하고 기지국으로부터 충분한 강도의 신호를 수신할 수 없는 이동국들에게 통신 네트워크에의 액세스를 허용하는 "인필(in-fill)"일 수 있다. 이동국이 기지국의 정규 데이터 송신 범위를 벗어날 때 중계국이 액 세스를 허용하는 "범위 확장(range extension)"도 도시되어 있다. 도 2의 오른쪽 상단에 도시된 인필의 일례는, 지면 위에, 지면에, 또는 지면 아래에 위치할 수 있는 빌딩내에서의 커버리지 신장을 허용하기 위해 노매딕(nomadic) 중계국을 배치하고 있다.
다른 용례들은, 사건 또는 비상 사태/재해가 발생한 동안에 액세스를 제공하여 일시적인 커버 효과를 가져오는 노매딕 중계국들이다. 도 2의 오른쪽 하단에 도시된 마지막 용례는 차량에 배치된 중계 장치를 이용한 네트워크에의 액세스를 제공한다.
중계 장치들은, 후술하는 바와 같이, 통신 시스템의 이득을 향상시키기 위해 발전된 송신 기술들과 함께 사용될 수도 있다.
공지된 바와 같이, 무선 통신의 경우 공간을 통해 이동함에 따라 산란 또는 흡수되고, 이로 인해 전파 손실 또는 "경로 손실"이 발생되어, 신호 강도가 떨어진다. 송신기와 수신기 간의 경로 손실에 영향을 미치는 팩터들로는 송신기 안테나 높이, 수신기 안테나 높이, 반송파 주파수, 클러터 유형(도시, 교외, 시골), 지형학적 세부 사항들, 예컨대 높이, 밀도, 격리 거리(separation), 지세 유형(언덕, 평지)을 들 수 있다. 송신기와 수신기 간의 경로 손실(L(dB))은 다음의 수학식 A에 의해 모델링될 수 있는데,
[수학식 A]
Figure 112009059361489-pat00001
여기에서, d(미터)는 송신기와 수신기 간의 격리 거리이고, b(db) 및 n은 경로 손실 파라미터들이며, 절대적 경로 손실은 l=10(L/10)으로써 주어진다.
간접 링크상에서 겪는 절대적 경로 손실들의 합(SI + ID)이 직접 링크상에서 겪는 경로 손실(SD)보다 작을 수 있다. 다시 말해, 다음의 수학식 B가 성립될 수 있다.
[수학식 B]
Figure 112009059361489-pat00002
따라서, 단일 송신 링크를 2개(또는 그 이상)의 보다 짧은 송신 세그먼트들로 분할하는 것은, 경로 손실 대 거리 사이의 비선형 관계를 이용한다. 수학식 A를 이용한 경로 손실의 간단한 이론적 분석으로부터, 신호가 발신 장치로부터 착신 장치로 직접적으로 송신되는 것이 아니라, 발신 장치로부터 중간 장치(예를 들어, 중계 노드)를 경유하여 착신 장치로 송신된다면, 전반적인 경로 손실의 감소(및 그에 따른 신호 강도 및 데이터 처리율의 향상 또는 이득)가 실현될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 적절하게 구현된다면, 멀티-홉 통신 시스템들은, 무선 송신을 용이하게 하는 송신기들의 송신 전력의 감소를 가능하게 함으로써, 전자기 방사에의 노출을 감소시킬 뿐만 아니라 간섭 레벨을 감소시킬 수 있다. 다른 방법으로, 전반적인 경로 손실의 감소는, 신호 전달에 필요한 전반적인 복사성 송신 전력(radiated transmission power)을 증가시키지 않으면서, 수신기에서의 수신 신호 품질을 향상시키는 데 이용될 수 있다.
멀티-홉 시스템들은 다중 반송파 송신에 의한 사용에 적합하다. FDM(frequency division multiplex), OFDM(orthogonal frequency division multiplex), 또는 DMT(discrete multi-tone)와 같은 다중 반송파 전송 시스템에서, 단일 데이터 스트림은, 각각이 자신만의 주파수 범위를 가진 N개의 병렬 부반송파들로 변조된다. 이로 인해, 총 대역폭(즉, 소정 시구간에서 송신될 데이터량)은, 복수의 부반송파에 걸쳐 분할됨으로써, 데이터 심볼 각각의 구간을 증가시킨다. 부반송파 각각이 보다 낮은 정보율을 가지므로, 다중 반송파 시스템들은 단일 반송파 시스템들에 비해 채널에 의한 왜곡에 대한 내성이 향상된다는 이점을 취한다. 이것은 송신 속도 및 그에 따른 부반송파 각각의 대역폭을 채널의 가간섭성 대역폭 미만으로 확실하게 함으로써 실현된다. 그 결과, 신호의 부반송파가 겪는 채널 왜곡은 주파수 독립적이고, 그에 따라, 간단한 위상 및 진폭 정정 팩터에 의해 정정될 수 있다. 이와 같이, 다중 반송파 수신기 내의 채널 왜곡 정정 엔티티는, 시스템 대역폭이 채널의 가간섭성 대역폭을 초과하는 경우에, 단일 반송파 수신기 내의 것보다 상당히 덜 복잡할 수 있다.
OFDM은 FDM에 기초한 모듈화 기술이다. OFDM 시스템은, 수학적 관점에서 직교하는 복수개 서브-캐리어 주파수들을 사용하고, 그에 따라, 서브-캐리어들의 스펙트럼들은 그것들이 상호 독립적이라는 사실로 인해 간섭없이 중첩할 수 있다. OFDM 시스템들의 직교성은 보호 대역(guard band) 주파수들의 필요성을 제거함으로써 시스템의 스펙트럼 효율성을 증가시킨다. OFDM은 다수의 무선 시스템들에서 제안되고 채택되어 왔다. 현재는, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 접속 들에서, (IEEE 802.11a/g 표준에 기초한 WiFi 디바이스들과 같은) 일부 무선 LAN 애플리케이션들에서, 그리고 (IEEE 802.16 표준에 기초한) WiMAX와 같은 무선 MAN 애플리케이션들에서 OFDM이 사용된다. OFDM은 흔히 채널 코딩, 오류 정정 기술과 함께 사용되어 COFDM(coded orthogonal FDM)을 생성한다. COFDM은 주파수 도메인의 부반송파들과 시간 도메인의 심볼들 모두에서 채널 왜곡의 변동이 나타날 수 있는 다중 경로 환경에서 OFDM 기반 시스템의 성능을 향상시키기 위해서, 현재 디지털 원격 통신 시스템들에서 널리 이용된다. 그 시스템은, DVB 및 DAB와 같은 비디오 및 오디오 브로드캐스트뿐만 아니라 일정한 타입의 컴퓨터 네트워킹 기술에도 사용되어 왔다.
OFDM 시스템에서는, 송신기에서 시간 도메인에서의 "OFDM 심볼"로서 알려진 신호를 형성하기 위해서 IDFT/IFFT(Inverse Discrete or Fast Fourier Transform algorithm)를 이용하여 N개의 변조된 병렬 데이터 발신 신호들의 블록을 N개의 직교하는 병렬 부반송파들에 맵핑한다. 이와 같이, "OFDM 심볼"은 모든 N개의 부반송파 신호들의 복합 신호이다. OFDM 심볼은 수학적으로 다음의 수학식 1로서 표현될 수 있는데,
Figure 112009059361489-pat00003
여기에서, △f는 Hz의 부반송파 격리 거리이고, Ts = 1/△f는 초의 심볼 시구간이며, cn은 변조된 발신 신호들이다. 발신 신호들 각각이 변조되는 수학식 1에 서의 부반송파 벡터(c ∈ Cn, c = (c0, c1..cN -1))는 유한 컨스털레이션(finite constellation)으로부터의 N개의 컨스털레이션 심볼들의 벡터이다. 수신기에서는, 수신된 시간 도메인 신호는, DFT(Discrete Fourier Transform) 또는 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 적용함으로써 다시 주파수 도메인으로 변환된다.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM의 변형된 다중 접속 방식이다. 그것은 개개의 사용자에게 부반송파들의 서브세트를 할당함으로써 효과적이다. 이것은 몇몇 사용자들로부터의 동시 송신을 가능하게 하여 스펙트럼 효율성을 보다 양호하게 한다. 그러나, 간섭없이 양방향, 즉 업링크 및 다운로드 방향의 통신을 가능하게 해야 한다는 문제가 여전히 존재한다.
2개 노드들 간의 양방향 통신을 가능하게 하기 위해서, 2개(순반향 또는 다운로드 및 역방향 또는 업링크)의 통신 링크들을 듀플렉싱(duplexing)하여 디바이스가 동일한 자원 매체를 통해 동시에 송수신할 수 없다는 물리적인 제한을 극복하기 위한 두가지 상이한 공지된 방법들이 존재한다. 첫째로, FDD(frequency division duplexing)는 송신 매체를 하나는 순방향 링크 통신이고 다른 하나는 역방향 링크 통신인 2개의 별도의 대역들로 세분함으로써 2개의 링크들을 동시에 그러나 상이한 주파수 대역들을 통해 동작시키는 것을 필요로 한다. 둘째로, TDD(time division duplexing)는 2개의 링크들을 동일한 주파수 대역에서 동작시키지만, 임의의 일 시점에서는 순방향 또는 역방향 링크만이 매체를 이용하도록 송신 매체에의 액세스를 시간으로 세분하는 것을 필요로 한다. 양자의 방법들(FDD & TDD)은 그들만의 상대적 이점들을 가지며, 모두가 단일 홉의 유선 및 무선 통신 시스템들에서 널리 이용되는 기술들이다. 예를 들어, IEEE 802.16 표준은 FDD 및 TDD 모드를 모두 포함한다. 본 명세서에는 IEEE Std 802.16-2004 "Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems"이 전체로서 참고 문헌으로 포함된다.
MS/SS와 BS 사이에서 직접적으로 통신이 행해지는 단일-홉 통신 시스템에서, 네트워크 진입 절차는 BS와 협력하여 MS/SS에 의해 준수된다. 그러나, 공지의 네트워크 진입 절차는 BS와 MS/SS 사이의 통신이 하나 이상의 중계국들(RS)을 경유하여 발생하는 멀티-홉 시스템에 대해서는 불충분하다. 따라서, 이러한 경우에 적용 가능한 향상된 네트워크 진입 절차가 요구된다.
본 발명은 이하에서 참조될 독립 청구항들에서 정의된다. 종속 청구항들에는 바람직한 실시예들이 기술된다.
본 발명의 실시예들은, BS 및 RS에 의해 준수되는 네트워크 진입 절차로서 채택되는 신규 프로토콜을 이용하여 중계 인에이블형 통신 네트워크로의 레거시 MS 또는 SS의 진입을 가능하게 하는, 통신 방법, 통신 시스템, 중간 장치(예를 들어, 중계국(RS)), 및 기지국(BS)을 제공한다. 프로토콜은 전체 프로세스의 중앙 집중식 제어(centralised control)를 허용한다. 프로토콜은 IEEE 802.16 표준에서 준 수되는 현재의 네트워크 진입 절차의 적응물로서 구현될 수도 있으며, 특히, 중계의 투과성 스타일(즉, 프리앰블 또는 MAP과 같은 제어 신호들을 브로드캐스트하지 않는 릴레이)의 경우를 위해 설계된다. 또한, 본 발명은 BS 또는 RS에서 신규 프로토콜을 실행하기 위한 컴퓨터 소프트웨어도 포함한다.
본 발명에 따르면, RS에서의 MS 검출 정보를 BS로 중계하기 위한 3가지의 서로 다른 접근 방법들을 제공하기 때문에, 이 기술이 이용될 시스템에 가장 적합한 기술(즉, 시그널링 오버헤드, RS 복잡도, BS 복잡도, 프로토콜 신뢰도)을 선택하는 것이 가능하다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 특징들을, 예로서 설명할 것이다.
상세한 설명
레거시 단일-홉 시스템들(예를 들어, 802.16-2004 및 802.16e-2005)에는, 통신 네트워크로의 MS 또는 SS의 진입을 지원하기 위한 표준 네트워크 진입 절차들이 이미 존재한다. 그러나, 레거시 MS 또는 SS가 알지 못하는 중계 기능성을 지원하도록 네트워크가 변경되는 경우, 네트워크 관점에서는, MS/SS 네트워크 진입의 신속하고 효율적인 지원을 용이하게 하기 위해, 변경된 네트워크 진입 절차가 요구된다.
본 발명은 네트워크 관점에서, 변경된 네트워크 진입 절차로서 채택되기 위 한, 즉, RS 및 BS에서 채택되기 위한 프로토콜을 제공한다. 이는, 특히, IEEE 802.16 표준에 대한 애플리케이션을 고려하여 고안되며, MS 또는 SS 관점에서, 상기 절차에 대한 변경을 필요로 하지 않는다. 또한, 이는 네트워크 진입의 제어가 주로 중앙 집중식 방식으로(즉, BS에서, RS로부터의 제한된 소정의 도움을 받아) 수행되는 것으로 상정되는 투과성 중계(transparent relaying)의 경우를 위해 고안된다.
도 3은 단일-홉 통신 시스템으로의 MS 또는 SS의 네트워크 진입을 지원하는 IEEE 802.16 표준에서 기술되는 네트워크 진입 절차를 예시한다.
여기서, 네트워크 진입 절차 동안 MS와 통신중인 임의의 RS는 이미 네트워크에 공지되어 있는 것으로 상정한다(또한, 본 명세서에서, "네트워크" 및 "시스템"이라는 용어들은 상호 교환가능하게 사용된다). 예를 들어, RS는, 본 명세서에 참고로서 포함되는 문헌인, 본 출원인의 UK 출원 제0616475.0호에 기술되어 있는 바와 같이, 별개의 절차를 따르는 네트워크로의 진입을 이미 완료했을 수도 있다. 또한, 네트워크가 레거시 사용자들을 지원하도록 요구되기 때문에, MS 또는 SS는 도 3에 예시된 바와 같이, 상기 관점에서, 동일한 네트워크 진입 절차를 따르는 것으로 상정한다. 그러나, RS에 의해 준수되는 절차는 여기에서 정의되고, BS에 의해 준수되는 절차는 단일-홉 네트워크의 경우에 대해 준수되는 것으로부터 변경된다. 용이한 설명을 위해, 도 1에서의 2-홉 구성을 고려할 것이지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 식별되는 단계들 동안에 다음의 동작들이 발생한다:
다운링크 채널에 대한 스캔
이 단계 동안, MS/SS는 BS 프리앰블 송신들에 대해 스캔한다(이 경우, RS는 프리앰블을 송신하지 않을 것이라는 것에 유념하자). 일단 잠재적 프리앰블들이 모두 검출되면, MS는, 표준 절차에 따라, 채널들의 이용가능한 세트 중에서 사용하고자 하는 채널을 선택할 것이다. 그 후, MS는 자신의 수신기를 송신기와 동기화할 것이다.
네트워크측에서는 새로운 동작들이 요구되지 않는다는 것에 유념하자.
업링크 파라미터의 취득
이 단계 동안, MS/SS는 후속 단계에서 MS/SS에 의해 사용될 업링크 제어 정보 송신 영역의 위치를 포함하는 업링크 파라미터들을 취득한다. 이 모드의 동작에 대한 프레임 구조에 따르면, BS에 의해 광고되는 업링크 파라미터들은 MS 대 RS 업링크를 위해 공통이어야 한다는 것에 유념하자.
네트워크측에서는 새로운 동작들이 요구되지 않는다는 것에 유념하자.
레인징 ( ranging ) & 자동 조정
MS/SS는, 네트워크에 대해 스스로를 식별하기 위한 식별 정보의 형태로서, IEEE 802.16 표준에 정의된 바와 같이, 레인징 코드 또는 레인징 메시지를 송신할 것이다. (또한, OFDM이 사용되고 있는 경우에는, "레인징 메시지"라는 용어가 보다 정확하고, OFDMA에는 "레인징 코드"가 보다 적절하겠지만, 이하의 설명에서는, 양자 모두에 대해 "레인징 코드"를 사용한다). 멀티-홉 네트워크에서는 다수의 수신기들이 이 송신을 수신할 수 있다.
BS는 이 단계 동안에 레인징 코드의 송신을 검출하도록 시도한다. 그러나, MS/SS에 의해 사용되는 송신 전력이 너무 낮으면, 검출이 일어나지 않을 수도 있다. 또한, BS가 코드를 검출하되 수신된 신호 전력이 너무 낮으면, MS/SS를 무시하거나, 또는 보다 높은 송신 전력을 사용하여 재송신하거나 보다 신뢰성있는 검출을 행하기 위해 그 송신에 소정의 다른 조정을 가하도록 계속 레인징하기를 MS/SS에 요청할 수도 있다. 표준 절차에서, 일단 BS가 성공적으로 코드를 검출하고 송신 파라미터 설정(동기화, 수신 신호 전력 등)을 충족하는 경우, BS는 레인징 프로세스의 완료를 MS/SS에 통지할 것이다. 그 후, MS 및 BS는 네트워크 진입 절차의 나머지를 공지의 방식으로 계속한다.
이제 도 4를 참조하면, 앞의 단락에서 설명한 바와 같이, 중계 인에이블형 시스템에서, 네트워크측에서의 동작들에 대해 소정 변경이 요구된다. BS는 RS가 존재한다는 것을 알고 있기 때문에, 응답에 관련된 레인징 코드를 MS에 송신할지의 여부를 판정하기 전에, MS로부터 직접적인 레인징 코드 수신을 체크할 뿐만 아니라, RS에서 레인징 코드 검출에 대해서도 체크할 것이다. 이것이 본 발명의 제1 특징이다.
RS에서의 레인징 코드 수신을 BS에 통지하기 위해 다음의 3가지 서로 다른 메커니즘들 중 어떤 것이라도 이용될 수 있다. 이들 메커니즘들은 본 발명의 추가적인 특징들을 형성한다.
(a) RS는 간단히 레인징 코드를 수신하고 BS에 재송신한다. 이 과정에서, RS는 RS에서의 송신 전력이 합당하다는 것을 보장하는 것으로 상정한다. 예를 들 어, BS에서의 레인징 코드에 대한 수신 CINR(received carrier-to-interference plus noise ratio)은 RS에서의 레인징 코드에 대한 수신 CINR과 유사해야 한다. 이와 같은 상황은, 본 명세서에 참고로서 포함되는 본 출원인의 EP 출원 제05253783.4호의 발명을 적용하는 경우에는 자동적으로 발생한다. 이것이 보장되지 않으면, 검출 확률은 RS 수신기에서의 조건들을 정확하게 나타내지 못할 것이다. 이러한 상황(즉, CINR 균형의 결여)이 BS에 공지되는 경우 - 이는 전술한 [UK] 출원에 기술된 바와 같은 상황일 수도 있음 - , BS는, 관찰된 CINR을 적절하게 조정함으로써, 검출에 따르는 이러한 정보를 수정할 수 있다. CINR에 대한 대안으로서 수신된 신호 강도(RSSI;received signal strength)가 사용될 수도 있다.
(b) RS는 코드를 검출하고, 코드를 포워딩하는 대신, 검출 정보를 BS로 포워딩한다. 검출 정보는 송신기에 의해 사용되는 코드 인덱스 및 RS에서의 수신 CINR을 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 검출 정보는 MS로부터의 수신 신호의 타이밍 또는 주파수 정확도에 관한 정보도 포함할 수 있다.
(c) 대안적으로, BS는 레인징 허용 임계값(즉, 관찰되어야 하는 CINR의 레벨)을 RS에 통지하고, 그 후 RS는 언제 사용자를 검출했는지를 BS에 통지한다.
일단 BS가 전술한 메커니즘들 중 하나를 경유하여 RS로부터 적절한 정보를 취하면, BS는 코드 검출에 관한 중계 정보와 정규 업링크 레인징 송신 구간 동안의 BS에서의 직접적인 코드 검출에 관한 임의의 정보를 조합한다. 중계된 검출 정보를 다수의 릴레이들로부터 수신할 수 있기 때문에, 실제로는 중재해야 할 2 이상의 정보 세트들을 가질 수도 있다는 것에 유념하자. 릴레이들은 MS/SS와 병행하여, 동일한 레인징 코드를 수신하는 다수의 RS로부터 유래할 수도 있다.
대안적으로, 멀티-홉 구성에서는, MS/SS와 BS 사이의 통신 경로에는 다수의 RS가 개재될 수도 있다. 이러한 경우, 전술한 절차는 다른 RS로부터/다른 RS로 레인징 코드 또는 검출 정보를 수신 및/또는 중계하는 하나의 RS를 포함하도록 변경된다.
도 4에는 상기 처리를 관리하기 위한 BS에서의 절차가 예시되어 있다.
일단 레인징이 완료되면, 기존 네트워크 진입 절차의 나머지는, 데이터의 흐름이 선택 경로를 통해 발생하는 BS 및 MS에 의해 준수된다. 송신 경로는 업링크와 다운링크 사이에서 변경될 수 있으며; 특히, 다운링크에 대한 정보는 RS를 경유하여 중계될 필요가 없을 수도 있기 때문에, BS로부터의 응답이 MS로 직접 송신될 수 있다. 대안적으로, 업링크에는 복수의 RS가 포함될 수 있으며, 다운링크에는 보다 적은 수의 RS가 포한되거나 또는 전혀 RS가 포함되지 않을 수도 있다.
요약하면, 본 발명은, 네트워크가 중계 인에이블형 통신 네트워크로의 레거시 MS 또는 SS의 진입을 지원할 수 있게 하는 초기 레인징 절차를 정의한다. BS에서는 레거시 네트워크 진입 절차에 대한 최소 갯수의 변경들만이 요구된다. 본 발명의 실시예들은 RS에서의 MS 검출 정보를 BS로 중계하기 위한 3가지의 서로 다른 접근 방법들을 제공하기 때문에, 이 기술이 이용될 시스템에 가장 적합한 기술(즉, 시그널링 오버헤드, RS 복잡도, BS 복잡도, 프로토콜 신뢰도)을 선택하는 것이 가능하다.
전술한 설명에서, 네트워크는 일부 레거시 BS(즉, 기존 프로토콜들에 따라 동작하는 기지국들) 및 일부 중계 인에이블형 BS(즉, 본 발명에 따라 동작하는 기지국들)로 이루어질 수 있는 것으로 상정하였다. 또한, 중계 인에이블형 BS는 네트워크에 진입하라는 RS로부터의 요청을 수신할 때까지 레거시 모드에서 동작할 수 있는 것으로 상정하였다. BS가 그러한 모드에서 동작할 수 있는 이유는, 송신으로부터 이익을 향수하는 릴레이들이 존재하지 않을 경우에 중계 특정 정보를 브로드캐스트할 필요가 없어 송신원들을 보존할 수 있기 때문이다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 또는 하나 이상의 프로세서들에서 기동하는 소프트웨어 모듈들로서, 또는 이들 조합으로 구현될 수 있다. 즉, 당업자라면, 마이크로프로세서 또는 DSP(digital signal processor)가, 본 발명을 구체화하는 송신기의 기능성 중 일부 또는 전부를 구현하는데 실질적으로 사용될 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 방법들 중 일부 또는 전부를 수행하기 위한 하나 이상의 디바이스 또는 장치 프로그램들(예를 들어, 컴퓨터 프로그램들 및 컴퓨터 프로그램 제품들)로서 구현될 수도 있다. 본 발명을 구현하는 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독 가능 매체들에 저장될 수 있거나, 예를 들어, 하나 이상의 신호들의 형태일 수 있다. 이러한 신호들은 인터넷 웹사이트로부터 다운로드가능한 데이터 신호들일 수 있거나, 또는 캐리어 신호를 통해 또는 임의의 다른 형태로 제공될 수도 있다.
본 발명을 구현하는 프로그램은 적절한 하드웨어를 구비한 MS/SS에 전술한 RS의 기능성을 추가하는데 사용될 수도 있다.
도 1은 단일-셀 2-홉 무선 통신 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 중계국들의 애플리케이션들을 나타내는 도면.
도 3은 표준 MS 네트워크 진입 절차를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명을 구현하는, 중계 인에이블형 네트워크에서의 BS 레인징 코드 검출 절차를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
MS: 이동국
BS: 기지국
RS: 중계국
SS: 가입자국
UE: 사용자 장비

Claims (12)

  1. 멀티-홉 무선 통신 시스템으로서,
    코드를 송신하도록 구성된 발신 장치;
    상기 코드를 수신하고, 상기 코드의 수신에 응답하여 착신 장치에 통지를 송신하도록 구성된 중간 장치; 및
    통신 경로 선택을 위해, 상기 코드가 발신 장치로부터 직접 수신되는지의 여부뿐만 아니라, 상기 코드가 상기 중간 장치에 의해 수신되는지의 여부도 체크하도록 구성된 착신 장치
    를 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코드에 대한 응답은 상기 착신 장치로부터 상기 발신 장치에 직접 송신되는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 응답은 상기 중간 장치에 의해 중계되지 않는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신 경로 선택에 의해 선택된 경로는 상기 착신 장치와 상기 발신 장치 사이의 후속 통신을 위해 사용되는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코드에 대한 기준이 만족되는 경우, 상기 중간 장치는 상기 코드의 수신을 상기 착신 장치에 통지하는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기준은 상기 착신 장치로부터 통지되는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통지는 코드 인덱스에 관한 정보, 상기 코드에 관한 CINR, 상기 코드의 수신 타이밍 또는 상기 코드의 수신 주파수를 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코드에 대한 응답은 상기 착신 장치로부터 상기 발신 장치에 직접 송신되고, 기준이 상기 코드에 의해 만족되지 않는 경우, 상기 응답은 조정 정보를 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템.
  9. 멀티-홉 무선 통신 시스템을 위한 방법으로서,
    발신 장치로부터 코드를 송신하는 단계;
    중간 장치에 의해, 상기 코드를 수신하고 상기 중간 장치로부터의 상기 코드의 수신에 응답하여 착신 장치에 통지를 송신하는 단계; 및
    통신 경로 선택을 위해, 상기 착신 장치에 의해, 상기 코드가 발신 장치로부터 직접 수신되는지의 여부뿐만 아니라 상기 코드가 상기 중간 장치에 의해 수신되는지의 여부도 체크하는 단계
    를 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템을 위한 방법.
  10. 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 사용되는 발신 장치로서,
    코드를 송신하는 송신기; 및
    상기 발신 장치로부터 상기 코드를 직접 수신하고, 상기 발신 장치로부터의 상기 코드의 수신에 응답하여 통지를 송신하는 중간 장치로부터의 통지를 수신하는 착신 장치로부터 직접 상기 코드에 대한 응답을 수신하는 수신기
    를 포함하고,
    상기 발신 장치는, 상기 통지 및 직접 수신된 상기 코드에 기초하여 상기 착신 장치에 의해 선택되는 경로를 이용하여 상기 착신 장치와 통신하는 발신 장치.
  11. 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 사용되는 중간 장치로서,
    발신 장치로부터 송신되는 코드를 수신하는 수신기; 및
    상기 코드 그 자체 대신에 상기 코드의 수신의 통지를 착신 장치에 송신하는 송신기
    를 포함하고,
    상기 통지는 상기 착신 장치에 의한 통신 경로 선택을 위해 사용되는 중간 장치.
  12. 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 사용되는 착신 장치로서,
    발신 장치로부터 직접 코드를 수신하고, 상기 발신 장치로부터의 상기 코드의 수신에 응답하여 통지를 송신하는 중간 장치로부터 상기 통지를 수신하는 수신기
    를 포함하고,
    상기 착신 장치는, 통신 경로 선택을 위해, 상기 코드가 발신 장치로부터 직접 수신되는지의 여부뿐만 아니라 상기 코드가 상기 중간 장치로부터 수신되는지의 여부도 체크하는 착신 장치.
KR1020090091605A 2006-09-08 2009-09-28 통신 시스템 KR100966690B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0617756A GB2444097A (en) 2006-09-08 2006-09-08 Multi-hop wireless communication system
GB0617756.2 2006-09-08

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070090032A Division KR100935284B1 (ko) 2006-09-08 2007-09-05 통신 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090116674A KR20090116674A (ko) 2009-11-11
KR100966690B1 true KR100966690B1 (ko) 2010-06-29

Family

ID=37232651

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070090032A KR100935284B1 (ko) 2006-09-08 2007-09-05 통신 시스템
KR1020090091605A KR100966690B1 (ko) 2006-09-08 2009-09-28 통신 시스템

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070090032A KR100935284B1 (ko) 2006-09-08 2007-09-05 통신 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20080062907A1 (ko)
EP (2) EP2150006A3 (ko)
JP (2) JP2008067385A (ko)
KR (2) KR100935284B1 (ko)
CN (2) CN101141809B (ko)
GB (1) GB2444097A (ko)
TW (2) TW201018123A (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101611268B1 (ko) * 2008-03-27 2016-04-11 엘지전자 주식회사 2개의 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 레인징 수행 방법
EP2134116A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-16 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method and a device for identifying at least one terminal for which signals transferred between the at least one terminal and a base station have to be relayed by a relay
US8953467B2 (en) 2008-09-08 2015-02-10 Nokia Corporation Adaptive transmission modes for transparent relay
US9066287B2 (en) * 2012-01-24 2015-06-23 Qualcomm Incorporated Systems and methods of relay selection and setup
US9794796B2 (en) 2012-06-13 2017-10-17 Qualcomm, Incorporation Systems and methods for simplified store and forward relays
US9510271B2 (en) 2012-08-30 2016-11-29 Qualcomm Incorporated Systems, apparatus, and methods for address format detection
KR20180125455A (ko) 2016-03-30 2018-11-23 광동 오포 모바일 텔레커뮤니케이션즈 코포레이션 리미티드 데이터 전송 방법, 기지국 및 단말 장치
JP6932287B2 (ja) * 2019-03-15 2021-09-08 三菱電機株式会社 無線装置、無線装置集約局、マルチホップ無線通信システム、無線パラメータ決定方法、制御回路およびプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004107694A1 (en) * 2003-05-28 2004-12-09 Telefonaktibeolaget Lm Ericsson (Publ) Method and architecture for wireless communication networks using cooperative relaying
US20060046643A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Kddi Corporation Wireless communication system, relay station device and base station device

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243530A (en) * 1991-07-26 1993-09-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Stand alone multiple unit tracking system
US5689502A (en) * 1995-06-05 1997-11-18 Omnipoint Corporation Efficient frequency division duplex communication system with interleaved format and timing adjustment control
US5719868A (en) * 1995-10-05 1998-02-17 Rockwell International Dynamic distributed, multi-channel time division multiple access slot assignment method for a network of nodes
US6370384B1 (en) * 1998-07-30 2002-04-09 Airnet Communications Corporation Frequency re-use planning for wireless communications system using wireless translating repeaters
US5969264A (en) * 1998-11-06 1999-10-19 Technology Commercialization Corp. Method and apparatus for total and individual flow measurement of a single-or multi-phase medium
US6456845B1 (en) * 1999-12-15 2002-09-24 Tekelec Methods and systems for observing, analyzing and correlating multi-protocol signaling message traffic in a mobile telecommunications network
JP3741919B2 (ja) 2000-02-14 2006-02-01 矢崎総業株式会社 無線通信システム、無線通信方法及び無線通信システムにおける中継器選択プログラムを記録した記録媒体
JP2001230723A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動通信方法
US6701129B1 (en) * 2000-09-27 2004-03-02 Nortel Networks Limited Receiver based adaptive modulation scheme
US7031290B2 (en) * 2000-10-27 2006-04-18 L3 Communications Corporation Code assignment algorithm for synchronous DS-CDMA links with SDMA using channel scanning
US20020094810A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-18 Hassan Hassan I. Uplink transmission with selective ARQ based on signal quality
EP1288674B1 (fr) * 2001-09-03 2006-02-15 STMicroelectronics N.V. Procédé et dispositif d'estimation de la vitesse de déplacement d'un terminal mobile d'un système de communication sans fil
US20030119525A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for locating a mobile station in a wireless network
US7096274B1 (en) * 2002-02-12 2006-08-22 3Com Corporation Optimum frame size predictor for wireless Local Area Network
JP2004040568A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Denso Corp 無線通信端末
JP4117170B2 (ja) * 2002-09-13 2008-07-16 株式会社神戸製鋼所 浸炭用鋼材及び浸炭処理部品
US20040109428A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-10 Srikanth Krishnamurthy Method and apparatus for resource allocation for multiple traffic classes in wireless ad-hoc networks
US20040229563A1 (en) * 2003-02-14 2004-11-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication network for indoor environment
GB0303471D0 (en) 2003-02-14 2003-03-19 Toshiba Res Europ Ltd Improved communication network for indoor environment
KR20050015119A (ko) * 2003-08-04 2005-02-21 삼성전자주식회사 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 레인징 신호 변조 장치및 방법
US7903538B2 (en) * 2003-08-06 2011-03-08 Intel Corporation Technique to select transmission parameters
US8018893B2 (en) 2003-09-03 2011-09-13 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for relay facilitated communications
US7400856B2 (en) * 2003-09-03 2008-07-15 Motorola, Inc. Method and apparatus for relay facilitated communications
JP4526898B2 (ja) * 2003-09-16 2010-08-18 パナソニック株式会社 中継装置、端末装置、および中継方法
US7366202B2 (en) * 2003-12-08 2008-04-29 Colubris Networks, Inc. System and method for interference mitigation for wireless communication
US7864659B2 (en) * 2004-08-02 2011-01-04 Interdigital Technology Corporation Quality control scheme for multiple-input multiple-output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems
WO2006023771A2 (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for transparent relaying
WO2006043903A1 (en) * 2004-10-21 2006-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. System and method for relaying in multi-hop cellular networks
KR100584409B1 (ko) * 2004-12-29 2006-05-26 삼성전자주식회사 직교주파수분할다중접속 기반의 셀룰러 시스템을 위한중계 통신 방법
US20060217093A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Industrial Technology Research Institute Method and apparatus of a multiple-input-multiple-output wireless system and components
US7486928B2 (en) * 2005-04-14 2009-02-03 Kddi Corporation Methods and apparatus for wireless communications
JP2006319676A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Oki Electric Ind Co Ltd フレーム送信方法、トポロジー取得方法、及び無線通信システム
EP1734666A1 (en) 2005-06-17 2006-12-20 Fujitsu Limited Resource management in multi-hop communication system
US8554232B2 (en) * 2005-08-17 2013-10-08 Apple Inc. Method and system for a wireless multi-hop relay network
CA2626895C (en) * 2005-11-11 2013-11-05 Lg Electronics Inc. Method of controlling relay communication
CN1964225B (zh) * 2005-11-11 2013-03-13 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 一种无线接入控制方法、中继站和基站
GB0616475D0 (en) 2006-08-18 2006-09-27 Fujitsu Ltd Communication systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004107694A1 (en) * 2003-05-28 2004-12-09 Telefonaktibeolaget Lm Ericsson (Publ) Method and architecture for wireless communication networks using cooperative relaying
US20060046643A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Kddi Corporation Wireless communication system, relay station device and base station device

Also Published As

Publication number Publication date
TW200818752A (en) 2008-04-16
GB2444097A (en) 2008-05-28
CN101141809B (zh) 2012-07-18
JP2010022064A (ja) 2010-01-28
KR20080023148A (ko) 2008-03-12
KR20090116674A (ko) 2009-11-11
GB0617756D0 (en) 2006-10-18
CN101715198A (zh) 2010-05-26
US20080062907A1 (en) 2008-03-13
EP2150006A3 (en) 2010-02-24
US20100046420A1 (en) 2010-02-25
KR100935284B1 (ko) 2010-01-06
TWI360318B (en) 2012-03-11
EP1898562A2 (en) 2008-03-12
CN101141809A (zh) 2008-03-12
EP2150006A2 (en) 2010-02-03
JP2008067385A (ja) 2008-03-21
TW201018123A (en) 2010-05-01
EP1898562A3 (en) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101041639B1 (ko) 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 이용되는 송신 방법, 멀티-홉 무선 통신 시스템, 기지국, 중계국, 및 이동국
KR101119789B1 (ko) 통신 시스템들
TWI454097B (zh) 基地台、中繼站、用於基地台之發射方法及用於中繼站之發射方法
US9559769B2 (en) Communication systems
KR100966690B1 (ko) 통신 시스템
TW201028024A (en) Communication systems
JP4812877B2 (ja) 通信システム
KR101007446B1 (ko) 통신 시스템들

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee