KR101002878B1 - 무선 릴레이 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 릴레이 통신 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101002878B1
KR101002878B1 KR1020087010164A KR20087010164A KR101002878B1 KR 101002878 B1 KR101002878 B1 KR 101002878B1 KR 1020087010164 A KR1020087010164 A KR 1020087010164A KR 20087010164 A KR20087010164 A KR 20087010164A KR 101002878 B1 KR101002878 B1 KR 101002878B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
downlink
relay
physical layer
uplink
timeslot
Prior art date
Application number
KR1020087010164A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080054422A (ko
Inventor
루오 정
Original Assignee
후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=37899383&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101002878(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from CN2005101062913A external-priority patent/CN1941665B/zh
Priority claimed from CN 200510114596 external-priority patent/CN1956354A/zh
Priority claimed from CN2005101174783A external-priority patent/CN1960239B/zh
Priority claimed from CN 200510117477 external-priority patent/CN1960352A/zh
Priority claimed from CN 200510117222 external-priority patent/CN1960207A/zh
Priority claimed from CN 200510115917 external-priority patent/CN1964221A/zh
Priority claimed from CN200510115918.1A external-priority patent/CN1964222B/zh
Application filed by 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 filed Critical 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20080054422A publication Critical patent/KR20080054422A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101002878B1 publication Critical patent/KR101002878B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15557—Selecting relay station operation mode, e.g. between amplify and forward mode, decode and forward mode or FDD - and TDD mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1469—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex using time-sharing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/26—Cell enhancers or enhancement, e.g. for tunnels, building shadow
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/085—Access point devices with remote components

Abstract

무선 릴레이 통신 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 시스템은 BS, 적어도 하나의 RS 및 가입자 단말(subscriber terminal)을 포함한다. 상기 방법은: 다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존 각각을 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 및 업링크 서브 프레임 내에 구성하고, 다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존 각각을 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 및 다운링크 서브 프레임 내에 구성하여, RS 및 BS 간의 통신을 위해 하나 또는 그 이상의 OFDMA 심벌 및 릴레이 서브채널의 조합 또는 릴레이 타임슬랏을 정의하는 단계; BS, RS 및 SS 간의 릴레이 통신을 수행하는 단계를 포함한다. 본 발명에서, 개선된 릴레이 모드가 지원되며, 즉, MSS/SS는 BS에 RS의 릴레이를 통해 접속할 수 있으며, 그에 의해 BS의 유효 적용범위가 확장되고, MSS/SS의 처리량이 향상한다.

Description

무선 릴레이 통신 시스템 및 방법{Wireless relay communication system and method}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 구체적으로 무선 릴레이 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
광대역 무선 액세스 표준 IEEE 802.16은 주로 두 가지 버전, 즉, 고정 광대역 무선 액세스 표준 IEEE 802.16-2004 및 이동 광대역 무선 액세스 표준 IEEE 802.16e.을 포함한다. 802.16-2004는 네트워크 구성 요소의 두 가지 타입, 즉, BS(Base station) 및 SS(Subscriber station)을 정의한다. 유사하게, 802.16e 역시 네트워크 구성 요소의 두 가지 타입, 즉, BS(Base station) 및 MSS(Mobile Subscriber station, 또는 MS(Mobile Station))을 정의한다.
현재, BS는 가입자 단말(예컨대, SS 및 MSS)과 직접 통신하여 가입자 단말과 정보를 교환한다. 네트워크의 전체 적용범위는 BS의 제한된 적용범위 때문에 제한된다. 또한, 한 개의 BS는 다수의 가입자로부터의 정보를 동시에 처리하도록 요구되며, 이는 각 가입자 단말이 BS와 직접 통신하기 때문이다. 이는 SS의 정보 처리 성능에 악영향을 불러올 수 있으며, 그에 의해 SS의 처리량의 감소를 야기하고, 전체 네트워크의 통신 성능에 악영향을 야기한다.
본 발명은 무선 릴레이 통신 시스템 및 방법을 제공하며, BS와 가입자 단말(예컨대, SS 또는 MSS) 간의 릴레이 통신을 구현하며, 그에 의해 BS의 적용범위 및 가입자 단말의 처리량을 확장한다.
무선 릴레이 통신 시스템이 제공된다. 시스템은 다음과 같은 구성 요소를 포함한다: BS(Base Station), SS(Subscriber station) 및 RS(Relay Station). BS는 RS와의 통신을 위한 인터페이스가 제공되며, RS는 SS 및 BS와의 통신을 위한 인터페이스가 제공되며, SS는 RS와의 통신을 위한 인터페이스가 제공되며; BS, RS 및 SS는 상기 인터페이스를 사용하여 상호 간에 통신한다.
선택적으로, 무선 릴레이 통신 시스템은 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다:
BS는 SS와의 통신을 위한 인터페이스가 더 제공될 수 있고, SS는 BS와의 통신을 위한 인터페이스가 더 제공될 수 있으며, BS 및 SS는 상기 인터페이스를 사용하여 상호 간에 직접 통신한다.
BS, RS 및 SS는 동일 주파수를 통해 상호 간에 통신할 수 있고, BS는 SS 및 RS와 업링크 서브 프레임(uplink sub-frame) 및 다운링크 서브 프레임(downlink sub-frame)을 통해 각각 통신하며, RS는 SS 및 BS와 다운링크 서브 프레임 및 업링크 서브 프레임을 통해 각각 통신한다.
만약 TDD(Time Division Duplexing) 기술이 BS, RS 및 SS 간의 통신을 위해 사용되는 경우, BS, RS 및 SS 각각은 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛이 제공되며; 각 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 다른 개체의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신하기 위한 통신 인터페이스가 제공되며, 각 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 다른 개체의 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 통신하기 위한 통신 인터페이스가 제공되거나, RS는 제 1 TDD 라디오 트랜스시버 및 제 2 TDD 라디오 트랜스시버가 제공되며, 제 1 TDD 라디오 트랜스시버는 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛을 포함하며, 제 1 TDD 라디오 트랜스시버의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 동일한 제 1 주파수에서 동작하며, 이는 BS의 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 SS의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛에 대응하고, BS의 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 SS의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 전송 및 수신에서 프레임 동기를 유지하며, 제 2 TDD 라디오 트랜스시버는 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛을 포함하며, 제 2 TDD 라디오 트랜스시버의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 동일한 제 2 주파수에서 동작하며, 이는 SS의 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 BS의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛에 대응하고, SS의 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 BS의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 전송 및 수신에서 프레임 동기를 유지한다.
선택적으로, 만약 TDM/TDMA-FDD(Time Division Multiplexing/ Time Division Multiple Access-Frequency Division Duplexing) 기술이 BS, RS 및 SS 간의 통신을 위해 사용되는 경우, RS는 제 1 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버 및 제 2 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버가 제공되며, RS의 제 1 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 SS의 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, SS의 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 전송 및 수신에서 프레임 동기를 유지하며, RS의 제 2 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 BS의 TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, BS의 TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 전송 및 수신에서 프레임 동기를 유지한다.
선택적으로, 만약 OFDMA-FDD(Orthogonal Frequency Division Multiple Access-Frequency Division Duplexing) 기술이 BS, RS 및 SS 간의 통신을 위해 사용되는 경우, RS는 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 및 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버가 제공되며, RS의 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 1 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 SS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, SS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 전송 및 수신에서 프레임 동기를 유지하며, RS의 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 2 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 BS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, BS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 전송 및 수신에서 프레임 동기를 유지한다.
선택적으로, 만약 FDD(Frequency Division Duplexing) 기술이 BS, RS 및 SS 간의 통신을 위해 사용되는 경우, RS 및 BS 각각은 FDD 라디오 트랜스시버가 제공되며, 각 FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛을 포함하며, RS는 무선으로 BS 및 SS와 FDD에 의해 통신하며, 동일 주파수가 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크 및 BS의 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크를 위해 사용되고, 동일 주파수가 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크 및 BS의 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크를 위해 사용되거나; 또는 RS는 FDD 라디오 트랜스시버를 포함하며, 동일 주파수가 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크 및 BS의 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크를 위해 사용되고, 동일 주파수가 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크 및 BS의 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크를 위해 사용되며, SS의 제 1 FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 제 1 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 1 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 BS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, SS의 제 2 FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 제 2 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 2 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 RS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응한다.
RS, BS 및 SS 각각은 상기 RS, 상기 BS 및 상기 SS 각각의 물리 계층 유닛과 통신하는 데이터 링크 계층 유닛이 더 제공될 수 있고, BS는 상위 스테이지 어레인지먼트와 통신하고 상위 스테이지 장치 또는 BS와 정보를 교환하기 위한 유선 전송 프로세싱 유닛이 더 제공될 수 있다.
BS는 SS와 통신하기 위한 인터페이스가 더 제공될 수 있으며, BS는 직접 프리앰블(Preamble), FCH(Frame Control Header), DL-MAP(Downlink-MAP), UL-MAP(Uplink-MAP) 정보를 SS로 상기 인터페이스를 통해 기결정된 채널 인코딩 및 모듈레이션 모드를 사용함으로써, 또는 기결정된 전송 파워를 사용함으로써 전송하도록 구성된다.
무선 릴레이 통신 방법 역시 제공된다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
BS(Base Station)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 및 업링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존을 각각 구성하고, RS(Relay Station)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 및 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존을 각각 구성하여, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심벌 및 릴레이 서브채널의 하나 또는 그 이상의 조합을 정의하거나 RS 및 BS 간의 통신을 위한 릴레이 타임슬랏을 정의하는 단계;
BS 및 RS의 구성된 다운링크 및 업링크 서브 프레임을 기반으로 BS, RS 및 SS 간의 릴레이 통신을 수행하는 단계.
선택적으로 본 발명은 다음과 같은 기술적 특징을 포함할 수 있다:
BS(Base Station)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 및 업링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존은 TDM(Time Division Multiplexing)에 의해 각각 구성된다.
RS에 두 개의 TDM/TDMA-FDD(Time Division Multiplexing/ Time Division Multiple Access-Frequency Division Duplexing) 또는 OFDMA-FDD(Orthogonal Frequency Division Multiple Access-Frequency Division Duplexing) 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존은 BS에 대응되는 RS의 TDM/TDMA-FDD 또는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 및 다운링크 서브 프레임 내에 각각 정렬되어, BS 및 RS 간의 릴레이 타임슬랏을 정의하거나, 또는 OFDMA 심벌 및 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다;
RS에 두 개의 FDD 트랜스시버가 제공되는 경우, 다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존은 RS의 제 1 FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 및 제 2 FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내에 각각 정렬되어, BS 및 RS 간의 정보 교환을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다;
RS에 FDD 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 다운링크 릴레이 존은 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임에 정렬되어, BS의 다운링크 릴레이 존을 수신하기 위한 릴레이 타임슬랏을 RS에 의해 정의하거나, 또는 OFDMA 심벌 및 릴레이 BS 및 RS의 다운링크 릴레이 존의 서브채널의 조합을 정의하며; RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내에 업링크 릴레이를 구성하여, BS의 업링크 릴레이 존을 수신하기 위한 릴레이 타임슬랏을 RS에 의해 정의하거나, 또는 OFDMA 심벌 및 BS 및 RS의 업링크 릴레이 존의 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
상기 방법에서,
RS에 단일의 FDD 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, BS의 적용범위 내의 SS는 임의의 전송 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합을 BS의 업링크 릴레이 존의 시간 간격동안 정렬하지 않고, RS의 적용범위 내의 SS는 임의의 전송 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합을 BS의 다운링크 릴레이 존의 시간 간격동안 정렬하지 않으며;
RS에 두 개의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, BS의 업링크 릴레이 존의 시간 간격동안, SS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않으며; BS의 다운링크 릴레이 존의 시간 간격동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않으며;
RS에 단일의 TDD 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 릴레이 존 및 다운링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS는 어떠한 수신 또는 전송 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, 만약 RS가 정보를 릴레이 타임슬랏을 통해 전송하는 경우, BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 릴레이 존 및 다운링크 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 릴레이 존 및 다운링크 릴레이 존의 타임슬랏에 대응한다.
RS에 두 개의 TDM/TDMA-FDD 트랜스시버가 제공되는 경우, BS의 다운링크 릴레이 존은 타임슬랏 및 주파수 내의 BS에 대응하는 하나의 TDM/TDMA-FDD 트랜스시버의 다운링크 릴레이 존에 대응하며, BS의 업링크 릴레이 존은 타임슬랏 및 주파수 내의 BS에 대응하는 하나의 TDM/TDMA-FDD 트랜스시버의 업링크 릴레이 존에 대응하고; BS의 업링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않고, RS는 임의의 수신 타임슬랏을 정렬하지 않으며;
RS에 두 개의 TDD 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, BS의 업링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, BS 및 RS의 적용범위 내의 SS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다.
상기 방법에서,
적어도 두 개의 RS가 있는 경우, 적어도 두 개의 RS는 업링크 또는 다운링크 릴레이 존을 상이한 TDM 방식을 사용함으로써 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하고;
업링크 또는 다운링크 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하는 경우, 각 RS는 BS의 릴레이 데이터를 다운 릴레이 존 내의 OFDMA 심벌 및 서브채널의 해당 조합으로만 전송하고, BS의 릴레이 데이터를 다른 RS에 대한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 다른 조합으로 전송하지 않는다.
본 발명에서, RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 만약 적어도 두 개의 RS가 있다면, 적어도 두 개의 RS는 업링크 또는 다운링크 릴레이 존을 상이한 TDM 방식을 이용함으로써 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해, BS에 대응하는 라디오 트랜스시버를 통해 공유한다.
상기 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함할 수 있다:
BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 서브채널 또는 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏을 구성하여, BS에 의해 RS로 방송될 다운링크 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 다운링크 서브채널의 조합을 정의하는 단계;
RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 서브채널 또는 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏을 구성하여, BS의 다운링크 릴레이 방송을 수신하기 위해 업링크 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 업링크 서브채널의 조합을 정의하는 단계; RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, BS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 서브채널 또는 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏을 구성하는 단계로서,
BS 및 RS의 상기 구성된 다운링크 릴레이 방송 서브채널 또는 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏 또는 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏은 선택적으로 각 프레임에 구성된다.
본 발명에서, RS가 정보를 OFDMA 심벌 및 릴레이 서브채널의 조합을 통해 전송하는 경우, 상기 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함한다:
BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임의 업링크 릴레이 존 내의 릴레이 레인징 서브채널을 정렬하여, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS 릴레이 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의하며, 상기 릴레이 레인징 서브채널은 선택적으로 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 SS의 대역폭 요청을 위한 레인징 서브채널로서 사용되는 단계;
RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 릴레이 존 내의 릴레이 레인징 서브채널을 정렬하여, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 RS 릴레이 레인징 전송 서브채널의 조합을 정의하며, RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 상기 릴레이 레인징 서브채널은 BS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성되는 단계;
RS 및 BS의 릴레이 레인징 서브채널은 시간 및 주파수 내에서 상호 간 일대일 대응을 구성하며, 상호간 동기화를 유지하고, 선택적으로 각 프레임 내에 구성된다.
상기 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함할 수 있다:
BS의 물리 계층 구조의 업링크 서브 프레임 내의 레인징 서브채널을 정렬하여, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 SS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의하는 단계;
BS가 RS의 작용범위 내의 SS와 통신할 수 없는 경우, RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 구조의 업링크 서브 프레임 내의 레인징 서브채널을 구성하여, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 SS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의하며; RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 레인징 서브채널은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 구조 내에 구성되는 단계.
본 발명에서, RS가 데이터를 서브채널로서 릴레이 타임슬랏을 통해 전송하는 경우, 상기 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함할 수 있다:
BS 및 RS 각각의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 간섭(interference) 타임슬랏을 정렬하여, BS 및 RS의 각 적용범위 내의 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의하며, 상기 각 적용범위는 오직 BS 또는 RS에 의해 커버되는 지역뿐만 아니라 BS 및 RS의 적용범위 내의 중복 지역을 포함하거나, 또는 BS 및 RS의 적용범위 내의 비중복 지역을 포함하며; RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 다운링크 간섭 타임슬랏은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되는 단계.
Bs의 다운링크 간섭 타임슬랏은 RS의 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않고, 적어도 두 개의 RS가 있는 경우, 적어도 두 개의 RS는 다운링크 간섭 타임슬랏을 TDM 기술을 사용함으로써 공유하고, 다운링크 간섭 타임슬랏은 선택적으로 BS 및 RS의 각 프레임 내에 구성된다.
본 발명에서, RS가 데이터를 서브채널로서 릴레이 타임슬랏을 통해 전송하는 경우, 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다:
BS 및 RS 각각의 업링크 서브 프레임 내의 다운링크 또는 업링크 비간섭 타임슬랏을 정렬 및/또는 BS 및 RS 각각의 다운링크 서브 프레임 내의 업링크 또는 다운링크 비간섭 타임슬랏을 정의하여, BS 및 RS의 각 적용범위 내의 다운링크 또는 업링크 데이터 타임슬랏을 정의하며, RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 업링크 또는 다운링크 비간섭 타임슬랏은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되는 단계;
BS의 다운링크 비간섭 타임슬랏은 RS의 다운링크 비간섭 타임슬랏과 중복될 수 있고, BS의 업링크 비간섭 타임슬랏은 RS의 업링크 비간섭 타임슬랏과 중복될 수 있다.
BS의 업링크 간섭 타임슬랏은 RS의 업링크 간섭 타임슬랏과 시간에서 중복되지 않는다.
상기 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함할 수 있다:
다운링크 서브 프레임의 시작으로서, BS의 물리 계층 구조 또는 BS 및 RS의 물리 계층 구조의 다운링크 서브 프레임 내에 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏을 정렬하여, 사용자 동기 정보 및 타임슬랏을 전송하기 위한 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합 또는 표시 정보 표시 위치 및 OFDMA 심벌 및 서브채널의 이용 방법을 전송하기 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합, 또는 BS의 물리 계층 프레임 구조 또는 BS 및 RS의 물리 계층 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 위치 및 타임슬랏의 이용 방법을 정의하며, 상기 다운링크 헤더는 각 프레임 내에 구성되며; RS의 물리 계층 구조의 다운링크 서브 프레임 내에 정의된 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏은 시간에서(in time) BS의 물리 계층 구조의 다운링크 서브 프레임 내에 정의된 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏보다 뒤쳐지고; RS의 다운링크 헤더에 대응하는 시간 간격동안, BS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않으며; RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 BS의 다운링크 헤더 타임슬랏과 중복되지 않고, BS의 업링크 서브 프레임의 비간섭 타임슬랏 내에 구성되며; RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성되는 단계;
RS의 물리 계층 구조 내의 다운링크 헤더 수취(receipt) 또는 다운링크 헤더 수취 타임슬랏을 정의하여, BS의 다운링크 헤더를 수신하기 위한 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의하며; 상기 다운링크 헤더 수취 또는 다운링크 헤더 수취 타임슬랏은 BS의 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏과 타임슬랏 및 주파수에서 일대일 대응을 구성하고, 전체적으로 BS의 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏과 동기되며; RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 다운링크 헤더 수취 또는 다운링크 헤더 수취 타임슬랏은 BS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성된다.
다운링크 서브 프레임은 다음과 같은 구성 요소를 포함한다: 프리앰블, FCH 버스트(Frame Control Header burst), DL-MAP(Downlink-MAP) 및/또는 UL-MAP(Uplink-MAP).
본 발명에서, 다수의 RS가 있는 경우,
RS의 다운링크 서브 프레임은 다른 RS의 업링크 서브 프레임과 중복되지 않거나;
또는 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏 및 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않거나; 또는 상이한 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 상호 간에 전체적으로 중복되지 않고 동일한 컨텐츠를 포함하며, RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않는다.
RS에 제공된 두 개의 라디오 트랜스시버가 다운링크 및 업링크 통신을 위해 상이한 주파수를 사용하는 경우, 다운링크 헤더는 다운링크 정보를 SS로 전송하기 위해 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성된다.
상기 방법에서,
적어도 두 개의 RS가 있는 경우, RS의 다운링크 헤더의 시간 간격동안, 다른 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 내의 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 없거나; 또는 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏 또는 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않으며;
또는, 적어도 두 개의 RS가 있는 경우, 상이한 RS의 다운링크 헤더가 전체적으로 시간에서 중복 및 동기되고 동일한 컨텐츠를 포함하는 경우, 또는 상이한 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏이 전체적으로 시간에서 중복 및 동기되고 동일한 컨텐츠를 포함하는 경우, RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않는다.
본 발명에서, RS가 정보를 릴레이 타임슬랏을 통해 전송하는 경우,
BS의 다운링크 릴레이 존은 RS의 다운링크 릴레이 존과 타임슬랏 및 주파수에서 일대일 대응을 구성하며, BS의 업링크 릴레이 존은 RS의 업링크 릴레이 존과 타임슬랏 및 주파수에서 일대일 대응을 구성하며, BS 및 RS의 업링크 또는 다운링크 릴레이 존은 선택적으로 각 프레임 내에 구성된다.
본 발명에서, RS가 정보를 릴레이 타임슬랏을 통해 전송하는 경우, 상기 방법은 다음과 같은 구성 요소를 더 포함할 수 있다:
BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 내에 업링크 경합(contention) 타임슬랏을 구성하며, 상기 업링크 경합 타임슬랏은 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함하고, 각 프레임 내에 구성되는 단계;
BS가 RS의 적용범위 내의 SS와 직접 통신할 수 없는 경우, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 내에 업링크 경합 타임슬랏을 구성하며, 상기 업링크 경합 타임슬랏은 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함하고, RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 업링크 경합 타임슬랏은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성되는 단계.
상기 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함할 수 있다:
RS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 경합 전송 타임슬랏을 구성하여, BS의 업링크 경합 타임슬랏 내의 타임슬랏을 경합하기 위한 RS의 전송 타임슬랏을 정의하며, RS의 상기 업링크 경합 전송 타임슬랏은 BS의 업링크 경합 전송 타임슬랏과 전체적으로 중복되고 동기되며, 각 프레임 내에 구성되며; RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 업링크 경합 전송 타임슬랏은 BS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성되는 단계.
본 발명에서,
RS가 두 개의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버를 포함하는 경우,
RS의, SS에 대응하는, BS 또는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내에서, RS의, SS에 대응하는, OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의, BS의 다운링크 헤더, 다운링크 릴레이 존에 대응하는 BS의 다운링크 헤더, 다운링크 릴레이 존 및 시간 간격을 제외하고, BS 및 상이한 RS는 업링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유; 및/또는 RS의, SS에 대응하는, BS 또는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 내에서, RS의, SS에 대응하는, OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의, BS의 업링크 릴레이 존에 대응하는 BS의 업링크 릴레이 존 및 시간 간격을 제외하고, BS 및 상이한 RS는 업링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하며;
RS가 두 개의 TDD 라디오 트랜스시버를 포함하는 경우, RS의 SS에 대응하는, BS 또는 TDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 내에서, BS의 다운링크 헤더 및 다운링크 릴레이 존을 제외하고, BS 및 상이한 RS는 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유; 및/또는, RS의, SS에 대응하는, BS 또는 TDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 내에서, BS의 업링크 릴레이 존을 제외하고, BS 및 상이한 RS는 업링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하고; 다운링크 헤더 및 레인징 서브채널은 BS 및 RS의 각 프레임 내에 구성되며, 다운링크 릴레이 존, 업링크 릴레이 존, 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 릴레이 레인징 서브채널, 다운링크 헤더 수취는 모든 프레임 내에 구성되지는 않는다.
적어도 TTG(Transmit/Receive Transition Gap)의 길이를 가진 인터벌은 BS 또는 RS의 다운링크 프레임으로부터 BS의 업링크 프레임까지 예약, 및/또는, 적어도 RTG(Receive/Transmit Transition Gap)의 길이를 가진 인터벌은 BS 또는 RS의 업링크 프레임으로부터 BS의 다운링크 프레임까지 예약되고; BS가 SS와 직접 통신할 수 없는 경우, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, BS의 RTG 동안, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다.
BS, RS 및 SS는 FDD 또는 TDD 방식을 사용하여 무선 릴레이 통신을 구현한다.
다른 무선 릴레이 통신 방법이 제공된다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
BS에 의해, 데이터를 RS로 BS의 다운링크 서브 프레임 내에서 전송하고, RS에 의해, 데이터를 RS의 FDD 라디오 리시버를 통해 수신하는 단계;
RS에 의해, 수신된 데이터를 SS로 RS의 FDD 라디오 트랜스미터의 다운링크 서브 프레임을 통해 전달하는 단계;
를 포함하는 BS로부터 SS까지의 다운링크 릴레이 통신 프로세스; 및
SS에 의해, 업링크 통신 데이터를 BS의 업링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격을 제외한 타임슬랏 또는 시간 및 주파수 존 내에서 전송하고, RS에 의해, 업링크 통신 데이터를 SS로부터 수신하는 단계;
RS에 의해, 업링크 통신 데이터를 BS로 업링크 서브 프레임 내의 업링크 릴레이 존을 통해 전송하고, BS에 의해, 업링크 서브 프레임 내의 업링크 통신 데이터를 수신하는 단계;
를 포함하는 SS로부터 BS까지의 업링크 릴레이 통신 프로세스.
BS에 의한 RS로의 데이터 전송 단계는 다음과 같은 단계를 포함한다:
BS에 의해, BS의 다운링크 서브 프레임의 다운링크 헤더 내의 프리앰블을 전송하고, RS에 의해, 프리앰블을 다운링크 헤더 수신 서브채널을 통해 수신하여 BS 와 동기를 유지하는 단계;
BS의 다운링크 서브 프레임 내의 프리앰블을 전송한 후, BS에 의해, FCH(Frame Control Header), DL-MAP(Downlink-Map), 및 UL-MAP(Uplink-Map) 정보를 전송하고, RS에 의해, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 다운링크 헤더 수신 서브채널을 통해 수신하여 위치, 및 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널 조합의 사용 방법에 대한 정보를 획득하는 단계;
BS에 의해, 방송 메시지를 BS의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 존의 다운링크 릴레이 방송을 통해 전송하고, 다운링크 릴레이 통신 데이터를 RS로 BS의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 존의 다운링크 릴레이 RS 내에서 전송하고, RS에 의해, 방송 메시지를 다운링크 릴레이 방송 서브채널을 통해 수신하고, RS에 의해, 다운링크 릴레이 통신 데이터를 RS의 다운링크 릴레이 존을 통해 수신하는 단계.
RS에 의해 상기 수신된 데이터를 SS로 다운링크 서브 프레임을 통해 전달하는 단계는 다음과 같은 단계를 포함한다:
RS의 다운링크 서브 프레임의 다운링크 헤더 내의 프리앰블을 전달하고, SS에 의해, 상기 프리앰블을 수신하여 RS와 동기화를 유지하는 단계;
RS에 의해, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 RS의 다운링크 서브 프레임 내에서 전송하고, SS에 의해, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 수신하여 위치, 및 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 RS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널 조합의 사용 방법에 대한 정보를 획득하며, 상기 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보는 BS에 의해 RS로 전송되는 단계;
RS에 의해, 다운링크 릴레이 통신 데이터를 SS로 RS의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 헤더 및 다운링크 릴레이 존을 제외한 시간 및 주파수 존에서 전송하고, SS에 의해, 다운링크 릴레이 통신 데이터를 해당 시간 및 주파수 존을 통해 수신하며, 상기 다운링크 릴레이 통신 데이터는 BS에 의해 RS로 전송되는 단계;
또는,
SS에 의해, BS의 다운링크 서브 프레임의 다운링크 헤더 내의 프리앰블을 수신하여, BS와 동기화를 유지하는 단계;
SS에 의해, BS의 다운링크 서브 프레임의 다운링크 헤더 내의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 수신하여 위치, 및 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널 조합의 사용 방법에 대한 정보를 획득하는 단계;
RS에 의해, 다운링크 릴레이 통신 데이터를 SS로, RS의 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 헤더 및 다운링크 릴레이 존을 제외한 시간 및 주파수 존에서 전송하고, SS에 의해, 다운링크 릴레이 통신 데이터를 해당 시간 및 주파수 존을 통해 수신하며, 상기 다운링크 릴레이 통신 데이터는 BS에 의해 RS로 전송되는 단계.
RS에 의한 업링크 통신 데이터를 SS로부터 수신하는 단계는 다음과 같은 단계를 포함한다:
SS에 의해 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 수신하고, 위치, 및 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 RS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널 조합의 사용 방법에 대한 정보를 획득한 후, SS에 의해, 업링크 통신 데이터를 RS로, RS의 업링크 서브 프레임 내의, BS의 업링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격을 제외한 타임슬랏 또는 시간 및 주파수 존에서 전송하고, RS에 의해, 업링크 통신 데이터를 해당 타임슬랏 또는 해당 시간 및 주파수 존을 통해 수신하는 단계;
또는,
SS에 의해 BS의 다운링크 서브 프레임의 다운링크 헤더 내의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 수신하고, 위치, 및 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 BS와 RS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널 조합의 사용 방법에 대한 정보를 획득한 후, SS에 의해, 업링크 통신 데이터를 RS로, RS의 업링크 서브 프레임 내의 BS의 업링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격을 제외한 타임슬랏 또는 시간 및 주파수 존에서 전송하고, RS에 의해, 업링크 통신 데이터를 해당 타임슬랏 또는 해당 시간 및 주파수 존을 통해 수신하는 단계.
BS에 의한 업링크 서브 프레임 내의 업링크 통신 데이터를 수신하는 단계는 다음과 같은 단계를 포함한다:
RS에 의해, BS의 다운링크 서브 프레임의 다운링크 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 수신하여, 위치, 및 OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널 조합의 사용 방법에 대한 정보를 획득하는 단계;
RS에 의해, 업링크 릴레이 통신 데이터를 BS로 RS의 다운링크 서브 프레임 내의 업링크 릴레이 존의 업링크 릴레이 수취 내에서 전송하고, BS에 의해, 업링크 서브 프레임 내의 업링크 릴레이 존의 업링크 릴레이 RS 내의 업링크 릴레이 통신 데이터를 수신하며, 상기 업링크 릴레이 통신 데이터는 SS에 의해 RS로 전송되는 단계.
RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우,
만약 두 개의 라디오 트랜스시버가 BS 및 SS에 각각 대응하는 경우, RS는 제 1 라디오 트랜스시버를 RS 및 SS 간의 정보 전송 및 수취를 위해 사용하고, 제 2 라디오 트랜스시버를 RS 및 BS 간의 정보 전송 및 수취를 위해 사용하며;
만약 두 개의 라디오 트랜스시버가 BS에서 SS로의 정보 전송 및 SS에서 BS로의 정보 전송에 대응하는 상이한 주파수를 사용하는 경우, RS는 제 1 주파수를 BS로부터 정보를 수신하기 위해 사용하고 SS로의 릴레이를 수행하며, 제 2 주파수를 SS로부터 정보를 수신하기 위해 사용하고 BS로의 릴레이를 수행한다.
본 발명의 상기 해결책으로부터 파악할 수 있는 바와 같이, 무선 릴레이 통신 시스템은 개선된 릴레이 통신 모드를 지원한다. 다른 말로, MSS/SS는 BS에 RS의 릴레이를 통해 접속할 수 있으며, 그에 의해 BS의 유효 적용범위를 확장하고, MSS/SS의 처리량을 향상시킨다. 또한, 릴레이 통신 내의 업링크 및 다운링크 서브 프레임이 알맞게 정렬되며, 그에 의해 무선 릴레이 통신에서 발생할 수 있는 다양한 간섭을 효율적으로 방지한다.
도 1은 RS(Relay station)을 포함한 통신 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 2는 RS들을 포함한 통신 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 3은 제 1 동조주파수(co-frequency) 간섭 모드를 설명하는 개략도이다.
도 4는 BS 및 RS 간의 릴레이 통신의 모델을 설명하는 개략도이다.
도 5는 제 1 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 1 개략도이다.
도 6은 제 1 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 2 개략도이다.
도 7은 제 1 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 3 개략도이다.
도 8은 제 1 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 4 개략도이다.
도 9는 제 1 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 5 개략도이다.
도 10은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 11은 도 10에 도시된 시스템의 상세 구조를 설명하는 개략도이다.
도 12는 제 2 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 1 개략도이다.
도 13은 제 2 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 2 개략도이다.
도 14는 제 2 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 3 개략도이다.
도 15는 제 2 응용 시나리오에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 4 개략도이다.
도 16은 단일 RS의 경우에서 RS, BS 및 MS/SS를 포함하는 다운링크 통신 시스템의 모델을 설명하는 개략도이다.
도 17은 단일 RS의 경우에서 RS, BS 및 MS/SS를 포함하는 업링크 통신 시스템의 모델을 설명하는 개략도이다.
도 18은 제 2 동조주파수 간섭 모드를 설명하는 개략도이다.
도 19는 BS 및 RS의 개선된 릴레이 통신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 20은 BS 및 RS의 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 21은 본 발명에 따른 제 3 응용 시나리오의 경우에서 시스템의 구조를 설명하는 개략도이다.
도 22는 제 3 응용 시나리오 하의 개선된 릴레이 통신 모드에서 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 23은 제 3 응용 시나리오 하의 단순화된 릴레이 통신 모드에서 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 24는 제 3 응용 시나리오 하에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 1 개략도이다.
도 25는 제 3 응용 시나리오 하에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 2 개략도이다.
도 26은 제 4 응용 시나리오 하의 개선된 릴레이 통신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 27은 제 4 응용 시나리오 하에서 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 28은 본 발명에 따른 제 4 응용 시나리오 하에서 시스템의 구조를 설명하는 개략도이다.
도 29는 제 3 동조주파수 간섭 모드를 설명하는 개략도이다.
도 30은 제 4 응용 시나리오 하의 개선된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 31은 제 4 응용 시나리오 하의 단순화된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 32는 제 5 응용 시나리오 하에서 BS 및 RS의 개선된 릴레이 통신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 33은 제 5 응용 시나리오 하에서 BS 및 RS의 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 34는 본 발명에 따른 제 5 응용 시나리오 하에서 시스템의 구조를 설명하는 개략도이다.
도 35는 제 5 응용 시나리오 하에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 제 1 개략도이다.
도 36은 제 5 응용 시나리오 하에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 37은 본 발명에 따른 단일 FDD 기반 통신 시스템에 존재가능한 동조주파수 간섭 모드를 설명하는 개략도이다.
도 38은 제 6 응용 시나리오 하에서 BS, RS 및 MS/SS의 개선된 릴레이 통신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 39는 제 6 응용 시나리오 하에서 BS, RS 및 MS/SS의 단순화된 릴레이 통 신 모드를 설명하는 개략도이다.
도 40은 제 6 응용 시나리오 하에서 BS, RS 및 MS/SS의 릴레이 통신 시스템의 기능 구조를 설명하는 개략도이다.
도 41은 제 6 응용 시나리오 하에서 제 1 해결책의 개선된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 42는 제 6 응용 시나리오 하에서 제 1 해결책의 단순화된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 43은 제 6 응용 시나리오 하에서 제 2 해결책의 개선된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 44는 제 6 응용 시나리오 하에서 제 2 해결책의 단순화된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 45는 제 7 응용 시나리오 하에서 BS, RS 및 MS/SS의 릴레이 통신 시스템의 기능 구조를 설명하는 개략도이다.
도 46은 제 7 응용 시나리오 하의 개선된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
도 47은 제 7 응용 시나리오 하의 단순화된 릴레이 통신 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 설명하는 개략도이다.
본 발명에 따른 릴레이 통신 시스템 및 방법을 구현하는 경우, 상이한 릴레이 통신 기술이 상이한 실시예에 사용될 수 있다. 예를 들면, 정보는 릴레이 서브채널과 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심벌과의 조합을 기반으로 또는 릴레이 타임슬랏동안 RS(Relay Station)에 의해 전송될 수 있다. 또한, 릴레이 통신은 BS(Base Station), RS 및 MS(Mobile Station)/SS(Subscriber Station) 간의 FDD(Frequency Division Duplexing) 또는 TDD(Time Division Duplexing)에 의해 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 다양한 응용 시나리오 하의 구체적인 실시예가 첨부한 도면과 함께 이하 상세하게 기술되어, 본 발명의 더욱 이해할 수 있게 한다.
제 1 응용 시나리오 : BS, RS 및 MS/SS 각각에 TDD 라디오 트랜스시버가 제공되고, RS는 하나 또는 그 이상의 구성된 릴레이 타임슬랏을 사용함으로써 릴레이 통신을 수행한다.
도 1 및 도 2는 각각 BS, RS 및 MS/SS를 포함하는 통신 시스템의 모델을 설명한다. 도 1은 단일 RS를 포함하는 통신 시스템의 모델을 도시하고, 도 2는 다수의 RS를 포함하는 통신 시스템의 모델을 도시한다. 상기 통신 시스템에서, BS, RS 및 MS/SS는 TDD/TDM/TDMA(Time Division Duplexing/ Time Division Multiplexing/ Time Division Multiple Access)에 의해 동일 주파수 상에서 상호간에 통신한다. MS/SS는 BS에 RS의 무선 릴레이를 통해 접속하고, RS는 BS에 MS/SS로서 접속한다.
TDD 네트워크 시스템의 동조주파수(co-frequency) 통신은 도 3의 (a)~(d)에 도시된 바와 같이 네 개의 상황으로 설명되는 상호 간섭을 야기한다. 도 3에서, TX는 전송 모듈을 나타내고, RX는 수신 모듈을 나타낸다.
본 발명에서, BS 및 RS의 적용범위는 다음과 같이 세 개의 지역으로 분할된다.
제 1 지역, 단순하게 지역 1은 오직 BS에 의해 커버되며, RS에서 BS의 MS/SS(예컨대 도 1의 MSBS)로의 간섭 및 MSBS에서 RS로의 간섭은 존재하지 않는다.
제 3 지역, 단순하게 지역 3은 오직 RS에 의해 커버되며, BS에서 RS의 MS/SS(예컨대 도 1의 MSRS)로의 간섭 및 MSRS에서 BS로의 간섭은 존재하지 않는다.
제 2 지역, 단순하게 지역 2는 BS 및 RS 둘 모두에 의해 커버되며, BS에서 MSRS로의 간섭 및 MSRS에서 BS로의 간섭뿐만 아니라 RS에서 MSBS로의 간섭 및 MSBS에서 RS로의 간섭은 존재한다. 도 2에서, 예를 들면, BS 및 RS1 간의 중복된 지역은 RS1의 지역 2이고, BS 및 RS2 간의 중복된 지역은 RS2의 지역 2이다.
도 4는 BS 및 RS의 릴레이 통신 모드를 설명하며, 다음과 같은 운송 프레임을 포함한다:
(1) DLBS, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임이고, BS에 의해 RS 또는 SS/MSBS로 송신된다.
(2) ULBS, BS의 물리 계층 프레임의 업링크 프레임이고, RS 또는 SS/MSBS에 의해 BS로 송신된다. ULBS에서, SS/MSBS는 BS와 동기화를 유지하고, SS/MSBS는 BS와 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지하고, RS는 BS와 릴레이 존, TTG 및 RTG를 제외한 전송 및 수신에서 타임슬랏 동기화를 유지한다.
(3) DLRS, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임이고, RS에 의해 SS/MSRS로 송신된다.
(4) ULRS, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임이고, SS/MSRS에 의해 RS로 송신되며, SS/MSRS는 RS와 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지한다.
위 프레임을 기반으로, BS는 RS와 통신할 수 있고, 그에 의해 RS의 릴레이를 통해 SS/MS와 통신할 수 있다. 또한, BS로 향하는 SS/MS에 의해 송신된 정보는 BS로 RS의 릴레이를 통해 전송될 수 있다. 이와 같은 방법으로, 통신 시스템의 적용범위가 효율적으로 확장될 수 있다.
물리 계층 프레임의 물리 계층 프레임 구조는 BS 및 SS/MS 간에 위치한 RS가 릴레이 통신의 기능을 하기 위해 정의될 필요가 있다. 또한, 릴레이 통신에 따른 적절한 프레임 정의 는 통신 신뢰성을 확보하기 위해 요구된다. BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 적절한 정의는 RS를 통한 릴레이 통신을 용이하게 할 수 있고, 통신도중 가능한 간섭을 효율적으로 방지한다. 따라서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 정의는 RS를 통한 릴레이 통신에 있어서 중요하다. RS 및 BS의 릴레이 통신도중 운송 프레임의 요건에 따른 프레임 구조의 정의는 아래와 같이 상세하게 기술된다.
BS 및 SS/MS 간의 RS를 통한 릴레이 통신을 인에이블하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 업링크 및 다운링크 프레임 구조의 구조는 다음과 같다:
1. DL 릴레이 존(downlink relay zone)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS내에 정렬되어, BS에서 RS로의 전송을 위한 BS 다운링크 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다.
2. DL 릴레이 존은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS내에 정렬되어, BS에서 RS로의 전송을 위한 BS 다운링크 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다.
3. UL 릴레이 존(uplink relay zone)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS내에 정렬되어, RS에서 BS로의 BS 업링크 릴레이 데이터 타임슬랏 전송을 정의한다.
4. UL 릴레이 존은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS내에 정렬되어, RS에서 BS로의 BS 업링크 릴레이 데이터 타임슬랏 전송을 정의한다.
BS의 DL 릴레이 존 내의 타임슬랏은 RS의 DL 릴레이 존 내의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존 내의 타임슬랏은 RS의 UL 릴레이 존 내의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하여, BS 및 RS 간의 정보 전송 및 수신을 확보한다.
또한, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존 간의 인터벌에서 수신 또는 전송 타임슬랏을 정렬하지 않아, SS/MSBS로부터 RS까지의 간섭 및 SS/MSRS로부터 BS까지의 간섭을 방지한다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 릴레이 존을 TDM에 의해 공유한다.
본 발명에서, BS 및 RS 간의 방송 서비스 정보를 교환하기 위해, BS 및 RS의 프레임 구조 내의 릴레이 존은 다음과 같이 정의될 필요가 있다:
1. DL 릴레이 방송 슬랏(downlink relay broadcast timeslot), 줄여서 DL RB는 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, BS에서 RS로의 방송을 위한 다운링크 타임슬랏을 정의하며, 802.16 표준에 정의된 대로 DCD(Downlink Channel Descriptor), UCD(Uplink Channel Descriptor), FCP(Fast Power Control), 및 CLK_CMP(Clock Comparison) 방송 메시지가 방송된다.
2. DL 릴레이 방송 RX 슬랏(downlink relay broadcast receiving timeslot), 줄여서 DL RB RX는 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS의 DL 릴레이 존 내에 형성되어, BS의 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏의 수신을 위한 RS 업링크 타임슬랏을 정의하며, 802.16 표준에 정의된 대로 DCD, UCD, FCP, 및 CLK_CMP 방송 메시지가 수신된다.
본 발명에서, RS 및 BS의 릴레이 통신 도중 간섭을 방지하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임은 다음과 같이 더 정의되도록 요구된다:
1. DL 간섭 슬랏(downlink interference timeslot)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS 내에 정렬되어, 지역 2의 BS 다운링크 적용범위를 위한 BS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
2. DL 간섭 슬랏(downlink interference timeslot)은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, 지역 2의 RS 다운링크 적용범위를 위한 RS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
위 프레임 정의에서, BS의 DL 간섭 슬랏은 RS의 DL 간섭 슬랏과 시간에서 중복되지 않아, RS로부터 SS/MSBS로의 간섭 및 BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 간섭 슬랏을 TDM에 의해 공유하여, RS들 간의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, RS에 기반한 릴레이 통신을 이네이블하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임은 다음과 같이 더 정의되도록 요구된다:
1. DL 헤더 슬랏(downlink header timeslot)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS 내에 정렬된다. DL 헤더 슬랏은 다운링크 프레임 DLBS 의 시작이고, 사용자 동기화 정보 전송을 위한 타임슬랏 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(즉, 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 타임슬랏을 정의하며, 동기화 정보 및 표시 정보는 프리앰블(preamble), FCH 버스트(Frame Control Header burst), 및 기존 802.16 OFDM(또는 SC(Single Carrier), 즉 단일 캐리어) 프레임의 하나 또는 그 이상의 다운링크 버스트를 포함한다. 다운링크 버스트는 DLFP(Downlink Frame Prefix)에 의해 구체화되고, FCH(Frame Control Header)를 뒤이어 뒤따르고, DL-MAP(downlink map) 및 UL-MAP(uplink map)을 포함한다. 또한, 프레임 동기화는 SS/MSBS, RS 및 BS 간에 전송 및 수신에서 유지되고, RS는 BS와 타임슬랏 동기화를 릴레이 존, TTG(Transmit/Receive Transition Gap), 및 RTG(Receive/Transmit Transition Gap)를 제외한 전송 및 수신에서 유지한다.
2. DL 헤더 슬랏(downlink header timeslot)은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬된다. DL 헤더 슬랏은 다운링크 프레임 DLRS 의 시작이고, 사용자 동기화 정보 전송을 위한 타임슬랏 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(즉, 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 타임슬랏을 정의하며, 프리앰블(preamble), FCH 버스트(Frame Control Header burst), 및 기존 802.16 OFDM(또는 SC(Single Carrier), 즉 단일 캐리어) 프레임의 하나 또는 그 이상의 다운링크 버스트를 포함한다. 다운링크 버스트는 DLFP(Downlink Frame Prefix)에 의해 구체화되고 FCH(Frame Control Header)를 뒤따르고, DL-MAP(downlink map) 및 UL-MAP(uplink map)을 포함한다. 프레임 동기화는 SS/MSBS 및 RS 간에 전송 및 수신에서 유지된다.
RS의 DL 헤더 슬랏은 시간에서 BS의 DL 헤더 슬랏에 뒤쳐지고, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS 의 DL 헤더 슬랏, DL 릴레이 존 및 DL 간섭 슬랏과 제시간에 중복되지 않아야 한다.
RS의 DL 헤더 슬랏은 다른 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS의 DL 헤더 슬랏, UL 경합 TX 슬랏(uplink contention trasmission timeslot), 이 간섭 슬랏 및 DL 릴레이 존과 시간에서 중복되지 않아야 하며, 이에 따라 RS간 의 간섭을 방지한다. 특수 상황에서, 상이한 RS의 DL 헤더 슬랏이 시간에서 중복되는 경우, DL 헤더 슬랏은 전체적으로 중복되어야 하며, 상호 간에 정밀하게 동기화 되어야 하고, 동일한 컨텐츠를 전달하여, 이에 따라 RS 간의 간섭을 방지한다.
또한, RS에서 DL 헤더 슬랏의 BS로부터의 수신을 용이하게 하기 위해, DL 헤더 RX 슬랏(downlink header receiving timeslot)은 본 발명의 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬된다. DL 헤더 RX 슬랏은 BS의 DL 헤더 슬랏 수신을 위한 타임슬랏을 정의하고, 전체적으로 중복되고 BS의 DL 헤더 슬랏과 정밀하게 동기화되도록 요구된다.
본 발명에서, 업링크 간섭을 방지하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임은 다음과 같이 더 정의되도록 요구되며, 즉 해당 업링크 간섭 타임슬랏이 정의된다.
1. UL 간섭 슬랏(uplink interference timeslot)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS 내에 정렬되어, 지역 2의 BS 업링크 적용범위를 위한 BS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
2. UL 간섭 슬랏(uplink interference timeslot)은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, 지역 2의 RS 업링크 적용범위를 위한 RS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
상기와 같이 정의된 BS의 UL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS의 UL 간섭 슬랏과 중복되지 않아야 하며, 이에 의해 SS/MSBS로부터 RS로의 간섭 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 간섭 슬랏을 TDM에 의해 공유하여, RS간의 간섭을 방지한다.
본 발명은 다음과 같이 BS 및 RS의 업링크 경합 타임슬랏을 더 정의한다:
1. UL 경합 슬랏(uplink Contention timeslot)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS 내에 정렬된다. BS의 UL 경합 슬랏은 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 기존 802.16 OFDM(또는 SC) 프레임의 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함한다.
2. UL 경합 슬랏(uplink Contention timeslot)은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬된다. RS의 UL 경합 슬랏은 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 기존 802.16 OFDM(또는 SC) 프레임의 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함하고, BS의 업링크 프레임의 업링크 릴레이 존 및/또는 업링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않아야 한다.
업링크 경합 전송 타임슬랏, 즉 UL 경합 TX 슬랏은 또한 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정의되어, BS의 UL 경합 슬랏을 경합하기 위해 타임슬랏을 정의하고, UL 경합 TX 슬랏을 포함하는 다운링크 프레임 DLRS가 RS로부터 전송된다.
BS의 UL 경합 슬랏은 전체적으로 타임슬랏에서 중복되어야 하고 RS의 UL 경합 TX 슬랏과 정밀하게 동기화되어야 한다.
삭제
상기 정의된 프레임 구조에서, DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존을 제외하고, BS의 다운링크 타임슬랏은 RS의 업링크 타임슬랏과 중복되지 않아야 하고, BS의 업 링크 타임슬랏은 RS의 다운링크 타임슬랏과 중복되지 않아야 하며, 이에 의해 SS/MSBS로부터 SS/MSRS로의 간섭, SS/MSRS로부터 SS/MSBS로의 간섭, BS로부터 RS로의 간섭 및 RS로부터 BS로의 간섭을 방지한다.
적어도 TTG의 길이를 가지는 인터벌은 BS의 다운링크 프레임 DLBS 및 업링크 프레임 ULBS 간에 예약될 수 있다. 적어도 RTG의 길이를 가지는 인터벌은 BS의 업링크 프레임 ULBS 및 다운링크 프레임 DLBS 간에 예약될 수 있다. 적어도 TTG의 길이를 가지는 인터벌은 RS의 다운링크 프레임 DLRS에서 업링크 프레임 ULRS 까지 예약될 수 있다. 적어도 RTG의 길이를 가지는 인터벌은 RS의 업링크 프레임 ULRS 및 다운링크 프레임 DLRS 간에 예약될 수 있다.
또한, 상기 정의된 프레임 구조에서, DL 헤더 슬랏 및 UL 경합 슬랏을 제외한, 정의된 대로의 슬랏 또는 존은 각 프레임 내에 필수적으로 포함되지는 않는다.
본 발명의 실시예의 상세한 예가 이하 기술되어 본 발명을 더욱 이해하도록 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 제 1 실시예를 설명한다. 도 5는 단일 RS의 경우를 도시하고, 도 6은 다수의 RS의 경우를 도시한다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 및 RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 흑색 블록은 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 및 RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 흑색 블록은 UL 경합 슬랏을 나타낸다.
RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 백색 가는 블록은 UL 경합 TX 슬랏을 나타낸다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 백색 가는 블록에 의해 나타내어진 타임슬랏 RX는 DL 헤더 RX 슬랏이다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX는 지역 2의 BS 다운링크 적용범위를 위한 DL 간섭 슬랏이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX는 지역 2의 BS 업링크 적용범위를 위한 UL 경합 슬랏이다.
RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX는 지역 2의 RS 다운링크 적용범위를 위한 DL 간섭 슬랏이다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX는 지역 2의 RS 업링크 적용범위를 위한 UL 간섭 슬랏이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS 의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 업링크 프레임 ULBS 의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다. BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. MS는 BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안 임의의 수신 또는 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
삭제
BS의 UL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS의 UL 간섭 슬랏과 중복되지 않고, BS의 DL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS의 DL 간섭 슬랏과 중복되지 않는다.
본 발명에서, 도 6에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM을 사용함으로써, DL 릴레이 존(즉, 도 6의 DL RB, DL 릴레이 R#1, #2,...,등), UL 릴레이 존(즉, UL 릴레이 R#1, #2,...등), DL 간섭 슬랏 및 UL 간섭 슬랏을 공유하여, RS 간의 간섭을 방지한다.
도 7은 본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 제 2 실시예를 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, RS의 UL 경합 TX 슬랏은 매 두 개의 프레임마다 한 개씩 나타난다. 예를 들면, RS의 UL 경합 TX 슬랏은 프레임 N-1, 프레임 N+1, 프레임 N+3의 다운링크 프레임 DLRS 내에 나타난다.
BS의 DL 릴레이 존 및 BS의 UL 릴레이 존은 상이한 프레임 내에 정렬된다. 예를 들면, BS의 DL 릴레이 존은 프레임 N의 다운링크 프레임 DLBS의 종단에 정렬된다. RS의 DL 릴레이 존은 프레임 N의 업링크 프레임 ULRS의 헤더에 정렬된다. BS의 UL 릴레이 존은 프레임 N+1의 업링크 프레임 ULBS의 UL 경합 슬랏에 뒤따라서 정렬된다.
BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. MS는 BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안 임의의 수신 또는 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
본 발명에서, BS 및 RS의 상기 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 정의된 타임슬랏을 더 포함한다:
1. DL 비간섭 슬랏(downlink non-interference timeslot)으로서, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS 내에 정렬되어, BS의 다운링크 데이터 타임슬랏을 BS 다운링크 적용범위 "지역 1"을 위해 정의한다;
2. DL 비간섭 슬랏(downlink non-interference timeslot)으로서, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, RS의 다운링크 데이터 타임슬랏을 RS 다운링크 적용범위 "지역 3"을 위해 정의한다;
BS의 DL 비간섭 슬랏은 RS의 DL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복될 수 있다.
3. UL 비간섭 슬랏(uplink non-interference timeslot)으로서, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS 내에 정렬되어, BS의 업링크 데이터 타임슬랏을 BS 업링크 적용범위 "지역 1"을 위해 정의한다;
4. UL 비간섭 슬랏(uplink non-interference timeslot)으로서, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 데이터 타임슬랏을 RS 업링크 적용범위 "지역 3"을 위해 정의한다;
BS의 UL 비간섭 슬랏은 RS의 UL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복될 수 있 다.
이 시점에서, RS의 DL 헤더 슬랏은 시간에서서 BS의 DL 헤더 슬랏에 뒤쳐지고, RS의 DL 헤더 슬랏은 BS의 DL 헤더 슬랏과 중복되지 않는다. RS의 DL 헤더 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 비간섭 슬랏에 대응하는 시간 간격 내에 있기를 요구된다.
또한, RS의 DL 헤더 슬랏은 다른 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내의 DL 헤더 슬랏, UL 경합 슬랏, DL 릴레이 존 및 DL 간섭 존과 중복될 수 없으며, 이에 의해 RS 간의 간섭을 방지한다. 특수한 경우로서 RS의 DL 헤더 슬랏이 다른 RS의 DL 헤더 슬랏과 중복되는 경우, 두 개의 RS의 DL 헤더 슬랏은 상호 간에 완전히 중복되고 엄밀하게 동기화되는 것이 요구되고, 그 컨텐츠는 동일하게 되는 것이 요구되어 RS 간의 간섭을 방지한다.
도 8은 본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 제 3 실시예를 다운링크 비간섭 타임슬랏 및 업링크 비간섭 타임슬랏을 포함한, BS 및 RS의 상기 물리적 프레임을 기반으로 설명한다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 및 RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 흑색 블록은 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 및 RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 흑색 블록은 UL 경합 슬랏을 나타낸다.
RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 백색 가는 블록에 의해 나타내어진 타임 슬 랏 TX는 UL 경합 TX 슬랏을 나타낸다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 백색 가는 블록에 의해 나타내어진 타임 슬랏 RX는 DL 헤더 RX 슬랏을 나타낸다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX1은 지역 1을 포함한 BS의 다운링크 적용범위를 위한 DL 비간섭 슬랏이다. BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX는 지역 2의 BS 다운링크 적용범위를 위한 DL 경합 슬랏이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX1은 지역 1을 포함한 BS의 업링크 적용범위를 위한 UL 비간섭 슬랏이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX는 지역 2의 BS 업링크 적용범위를 위한 UL 간섭 슬랏이다.
RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX3는 지역 3을 포함한 RS의 다운링크 적용범위를 위한 DL 비간섭 슬랏이다. RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX는 지역 2의 RS 다운링크 적용범위를 위한 DL 비간섭 슬랏이다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX3은 지역 3을 포함한 RS의 업링크 적용범위를 위한 UL 비간섭 슬랏이다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX는 지역 2의 RS 업링크 적용범위를 위한 UL 간섭 슬랏이다.
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 업링크 프레임 ULBS의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다.
BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대 응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. MS는 BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안 임의의 수신 또는 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 UL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS의 UL 간섭 슬랏과 중복되지 않고, BS의 DL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS의 DL 간섭 슬랏과 중복되지 않는다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 간섭 타임슬랏은 BS 및 RS 둘 모두에 의해 커버되는 지역(즉, 지역 2)을 다음과 같이 정의할 수 있다:
1. DL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS 내에 정렬되어, BS의 다운링크 데이터 타임슬랏을 BS 다운링크 적용범위 "지역 2"를 위해 정의한다.
2. DL 간섭 슬랏은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, RS의 다운링크 데이터 타임슬랏을 RS 다운링크 적용범위 "지역 2"를 위해 정의한다.
3. UL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS 내에 정렬되어, BS의 업링크 데이터 타임슬랏을 BS 업링크 적용범위 "지역 2"를 위해 정의한다.
4. UL 간섭 슬랏은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 데이터 타임슬랏을 RS 업링크 적용범위 "지역 2"를 위해 정의한다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 UL 간섭 슬랏을 공유하여, RS 간의 간섭을 방지한다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 BS 및 RS의 상기 물리적 프레임을 기반으로 설명한다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 및 RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 흑색 블록은 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 및 RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 흑색 블록은 UL 경합 슬랏을 나타낸다.
RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 백색 가는 블록에 의해 나타내어진 타임슬랏 TX는 UL 경합 TX 슬랏을 나타낸다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 백색 가는 블록에 의해 나타내어진 타임슬랏 RX는 DL 헤더 RX 슬랏을 나타낸다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX1은 지역 1을 포함한 BS의 다운링크 적용범위를 위한 DL 비간섭 슬랏이다. BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX2는 지역 2를 포함한 BS의 다운링크 적용범위를 위한 DL 간섭 슬랏이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX1은 지역 1을 포함한 BS의 업링크 적용범위를 위한 UL 비간섭 슬랏이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX2는 지역 2를 포함한 BS의 업링크 적용범위를 위한 UL 간섭 슬랏이다.
RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX3은 지역 3을 포함한 RS의 다운 링크 적용범위를 위한 DL 비간섭 슬랏이다. RS의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX2는 지역 2를 포함한 RS의 다운링크 적용범위를 위한 DL 간섭 슬랏이다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX3은 지역 3을 포함한 RS의 업링크 적용범위를 위한 UL 비간섭 슬랏이다. RS의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX2는 지역 2를 포함한 RS의 업링크 적용범위를 위한 UL 간섭 슬랏이다.
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 업링크 프레임 ULBS의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다.
BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. MS는 BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안 임의의 수신 또는 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 UL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS의 UL 간섭 슬랏과 중복되지 않고, BS의 DL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS의 DL 간섭 슬랏과 중복되지 않는다. BS의 DL 비간섭 슬랏은 RS의 DL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 가능한한 많이 중복되고, BS의 UL 비간섭 슬랏은 RS의 UL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 가능한한 많이 중복된다.
제 2 응용 시나리오 : BS, RS 및 MS/SS 각각에 TDD 라디오 트랜스시버가 제공되고, RS는 OFDMA 심벌 및 릴레이 서브채널(들)의 조합을 사용함으로써 릴레이 통신을 수행한다.
제 2 응용 시나리오에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 TDM 및 OFDMA의 조합 메커니즘을 소개함으로써 정의된다.
도 4 및 도 10은 각각 릴레이 통신 시스템의 두 구조, 즉 개선된 모드 릴레이 통신 시스템 및 단순화된 모드 릴레이 통신 시스템을 도시한다. 두 릴레이 통신 시스템의 시스템 모델은 아래와 같이 기술된다.
(Ⅰ) 도 4는 RS, BS 및 MS/SS 간의 개선된 모드 릴레이 통신 시스템 모델을 설명한다. 이는 일반적인 통신 시스템 모델이며, RS, BS 및 MS/SS는 TDD/TDM/TDMA 기술을 동일 주파수 상에서 사용함으로써 상호 간에 통신한다. MS/SS는 RS의 무선 릴레이를 통해 BS에 접속하고, RS는 BS에 MS/SS로서 접속한다.
(Ⅱ) 도 10 및 도 11은 RS, BS 및 MS/SS 간의 단순화된 모드 릴레이 통신 시스템 모델을 설명한다. 상기 릴레이 모드는 본 발명에 의해 제공된 릴레이 통신 시스템 모델을 나타내며, RS, BS 및 MS/SS는 TDD/TDM/TDMA 기술을 동일 주파수 상에서 사용함으로써 상호 간에 통신한다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속한다.
BS, RS 및 MS/SS를 포함한 단순화된 모드 릴레이 통신 시스템에서, BS에는 RS 및 가입자 단말 간의 통신을 위한 인터페이스가 제공되며, RS에는 BS 및 가입자 단말 간의 통신을 위한 인터페이스가 제공되고, 각 MS/SS에는 RS 및 BS 간의 통신을 위한 인터페이스가 제공된다. RS, BS 및 MS/SS는 상기 인터페이스를 통해 상호 간에 통신한다.
도 11에 도시한 바와 같이, BS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
상위 스테이지 장치(예컨대 BS 컨트롤러) 또는 BS 세트와의 통신을 구축하고, 상위 스테이지 장치 또는 BS 세트와 정보를 교환할 수 있는 유선 전송 프로세싱 유닛;
무선으로 RS 또는 SS/MS와 TDD 방식으로 동일 주파수(예컨대 f1) 상에서 통신하도록 구성된 TDD 라디오 트랜스시버. TDD 라디오 트랜스시버는 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, 무선으로 BS와 통신할 수 있는 RS 또는 SS/MS의 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 동일 주파수 상에서(예컨대 f1) 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, DLBS(예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP)의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송을 위해, 채널 인코딩 및 모듈레이션 구성(예컨대 BPSK(Binary Phase Shift Keying))을 사용하며 이는 다른 전송 데이터를 위한 구성보다 더욱 신뢰성있으며, 또는 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 사용한다. BS는 직접 DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송을 MS/SS로 RS의 릴레이 없이 전송한다.
TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 무선으로 BS와 통신할 수 있는 RS 또는 SS/MS의 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 동일 주파수(예컨대 f1) 상에서 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버 데 이터 링크 계층 프로세싱을 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 유선 전송 프로세싱 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 유선 전송 프로세싱 유닛 또는 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
RS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
TDD 라디오 트랜스시버로서, 무선으로 BS 또는 SS/MS와 TDD 방식으로 동일 주파수(예컨대 f1) 상에서 통신하도록 구성된다. TDD 라디오 트랜스시버는 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, 무선으로 RS와 통신할 수 있는 BS 또는 SS/MS의 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 동일 주파수(예컨대 f1)상에서 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 무선으로 RS와 통신할 수 있는 BS 또는 SS/MS의 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 동일 주파수(예컨대 f1) 상에서 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달한다.
SS/MS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
TDD 라디오 트랜스시버로서, 무선으로 RS 또는 BS와 TDD 방식으로 동일 주파수(예컨대 f1) 상에서 통신하도록 구성된다. TDD 라디오 트랜스시버는 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 무선으로 SS/MS와 통신할 수 있는 RS 또는 BS의 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 동일 주파수(예컨대 f1) 상에서 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, ULBS의 업링크 랜덤 액세스 타임슬랏(또는 경합 슬랏으로도 언급됨) 예컨대 초기 레인징 경합 슬랏 및 대역폭 요청 경합 슬랏을 위해, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청, 채널 인코딩 및 모듈레이션 구성(예컨대 BPSK(Binary Phase Shift Keying))을 사용하며 이는 다른 전송 데이터를 위한 구성보다 더욱 신뢰성 있으며, 또는 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 사용한다. MS/SS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 BS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송한다.
TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 무선으로 SS/MS와 통신할 수 있는 RS 또는 BS의 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 동일 주파수(예컨대 f1) 상에서 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버 데 이터 링크 계층 프로세싱을 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 사용자로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 SS/MS의 사용자 또는 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, BS, RS 및 SS/MS 내의 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 각각에는 다른 개체의 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신하기 위한 통신 인터페이스(들)이 제공되고, TDD 리시버 물리 계층 유닛 각각에는 다른 개체의 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 통신하기 위한 통신 인터페이스(들)이 제공된다.
도 10을 언급하면, 다운링크 서브 프레임 헤더 방송, 예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 RS의 릴레이 없이 직접 MS/SS로 전송된다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청은 MS/SS에 의해 BS로 레인징 서브채널을 통해 직접 RS의 릴레이 없이 전송된다.
DLBS의 다른 다운링크 버스트, 예컨대 DL-MAP 및 UL-MAP을 제외한 데이터 패킷 또는 메시지 패킷은 RS의 릴레이가 필요하고, BS에 의해 MS/SS로 직접 전송될 수 없다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 MS/SS의 대역폭 요청을 제외한, ULBS의 다른 업링크 버스트는 RS의 릴레이가 필요하고, MS/SS에 의해 BSfh 직접 전송될 수 없다.
상기 서브 프레임을 기반으로, BS는 RS와 통신할 수 있고, 그에 의해 RS의 릴레이에 의해 SS/MS와 통신할 수 있다. 또한, SS/MS에 의해 BS로 전송된 정보는 또한 RS에 의해 릴레이될 수 있으며, 그에 의해 무선 통신 시스템의 적용범위가 확장될 수 있다.
또한, 본 발명의 구현에서, 도 3 (a)~(d)의 네 가지 경우에 도시된 바와 같은 TDD 네트워크 시스템의 동조주파수(co-frequency) 통신에 기인한 상호 간섭(inter-interference)은 고려하도록 요구된다.
릴레이 통신을 위한 상기 요건에 따르면, 해당 물리 계층 프레임 구조는 정의되도록 요구되어, RS의 릴레이 통신 기능은 RS를 BS 및 SS/MS 사이에 위치하도록 배치됨으로써 이네이블된다. 또한, 릴레이 통신을 위한 요건에 따른 프레임 구조의 적절한 정의가 요구되며, 이에 의해 통신 신뢰성을 보장한다. BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 적절한 정의는 릴레이에 기반한 릴레이 통신을 이네블링함을 보장하고, 통신도중 발생 가능한 간섭을 효율적으로 방지할 수 있다.
확인할 수 있는 바와 같이, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 정의는 RS에 기반한 릴레이 통신의 구현에 매우 중요하다. 이하 BS 및 RS의 릴레이 통신에서 전송 프레임을 위한 요건에 따른 프레임 구조의 정의를 기술한다.
RS를 통한 릴레이를 통해 BS 및 SS/MS 간의 통신을 구현하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 업링크 및 다운링크 프레임 구조가 다음과 같이 정의된다:
1. BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS에서, TDM 기술이 사용되며, DL 릴레이 존이 정렬되어 OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 정렬된 BS 다운링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 BS 다운링크 릴레이 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다.
2. RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS에서, TDM 기술이 사용되며, DL 릴레이 존이 정렬되어 OFDMA 심벌 및 RS에 의해 BS로부터 수신된 DL 릴레이 존 내의 BS 다운링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 BS 다운링크 릴레이 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. RS 각각은 오직 OFDMA 심벌 및 DL 릴레이 존의 BS 다운링크 릴레이 서브채널의 해당 조합을 기반으로 릴레이될 BS 데이터를 수신하고, OFDMA 심벌 및 BS 다운링크 릴레이 서브채널의 다른 조합을 기반으로는 수신하지 않는다.
3. BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS에서, TDM 기술이 사용되며, UL 릴레이 존이 정렬되어 OFDMA 심벌 및 RS로부터 BS까지의 BS 업링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 BS 업링크 릴레이 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다.
4. RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS에서, TDM 기술이 사용되며, UL 릴레이 존이 정렬되어 OFDMA 심벌 및 RS로부터 BS까지의 UL 릴레이 존 내의 BS 업링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. RS 각각은 오직 OFDMA 심벌 및 UL 릴레이 존의 서브채널의 해당 조합으로 릴레이될 BS 데이터를 수신하고, OFDMA 심벌 및 서브채널의 다른 조합은 수신하지 않는다.
BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS 및 SS/MSRS는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 임의의 조합을 전송하거나 수신하지 않으며, 이에 따라 SS/MSBS 및 SS/MSRS 로부터 BS까지의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, BS 및 RS 간에 방송 서비스 정보를 교환하기 위해, BS 및 RS의 프레임 구조 내의 릴레이 존은 다음을 더 정의한다:
1. DL 릴레이 방송 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS로부터 RS까지의 방송을 위한 다운링크 서브채널의 조합(들)을 802.16 표준에 정의된 DCD(Downlink Channel Descriptor), UCD(Uplink Channel Descriptor), FPC(Fast Power Control), 및 CLK_CMP(Clock Compare) 방송 메시지가 방송되는 동안 정의한다.
2. DL 릴레이 방송 서브채널은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏(들)동안 수신하기 위한 RS 업링크 서브채널의 조합을 정의하여, 방송된 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC, 및 CLK_CMP 방송 메시지를 수신한다.
SS/MSS가 BS에 접속하기 용이하게 하기 위해, BS 및 RS의 프레임 구조 내의 릴레이 존은 다음과 같이 더 정의될 필요가 있다:
1. RRS(Relay Ranging Subchannel)는 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS의 UL 릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS 릴레이 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의한다. RRS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, SS/MSSBS의 대역폭 요청을 위한 레인징 서브채널로서 사용될 수 있다.
2. RRS TX(Relay Ranging TX Subchannel)는 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 RS 릴레이 레인징 전송 서브채널의 조합을 정의한다.
BS의 RRS는 주파수 및 시간에서 RS의 RRS TX와 일대일 대응을 구성하고, RS의 RRS TX와 엄밀하게 동기화한다.
BS 또는 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임에서, BS는 DL 헤더, BS의 DL 릴레이 존 및 RS의 UL 릴레이 존을 제외하고, 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 상이한 RS와의 서브채널의 상이한 조합에 의해 공유하여, RS에서 SS/MSRS까지의 간섭, RS에서 SS/MSBS까지의 간섭, 및 BS에서 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
BS 또는 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임에서, BS는 DL 헤더 RX, BS의 DL 릴레이 존 및 RS의 UL 릴레이 존을 제외하고, 업링크 서브 프레임 의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 상이한 RS와의 서브채널의 상이한 조합에 의해 공유하여, SS/MSRS에서 RS까지의 간섭, SS/MSBS에서 RS까지의 간섭, 및 SS/MSRS에서 BS로의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, RS에 기반한 릴레이 통신을 구현하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 다운링크 서브 프레임의 시작으로서, DL 헤더는 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 가입자 동기화 정보를 전송하기 위한 서브채널의 조합, 및 OFDMA 심벌 및, OFDMA 심벌 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 서브채널 조합의 위치 및 사용 방법(즉, 프로파일)을 표시하고 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임의 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 포함하는, 표시 정보를 전송하기 위한 서브채널의 조합을 정의한다. SS/MSBS, RS 및 BS는 전송 및 수신에서 상호간에 프레임 동기화를 유지한다.
2. 다운링크 서브 프레임의 시작으로서, DL 헤더는 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 가입자 동기화 정보를 전송하기 위한 서브채널의 조합, 및 OFDMA 심벌 및, OFDMA 심벌 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 서브채널 조합의 위치 및 사용 방법(즉, 프로파일)을 표시하고 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임의 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 포함하는, 표시 정보를 전송하기 위한 서브채널의 조합을 정의한다. SS/MSBS 및 RS는 전송 및 수신에서 상호간에 프레임 동기화를 유지한다.
RS의 DL 헤더는 도 4에 도시된 개선된 릴레이 모드에만 적용되고, 시간에서 BS의 DL 헤더에 뒤쳐진다. RS의 DL 헤더의 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 BS의 다운링크 서브 프레임(DLBS) 내에 정렬되지 않을 수 있어, BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
RS의 DL 헤더의 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 다른 RS의 다운링크 서브 프레임(DLRS) 내에 정렬되지 않을 수 있어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다. 상이한 RS의 DL 헤더가 시간에서 중복되는 특수한 경우에서, 상이한 RS의 DL 헤더는 전체적으로 중복되고, 상호간에 엄밀하게 동기화되고, 동일한 컨텐츠를 포함하는 것이 요구되어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
3. DL Header RX(downlink header receipt)는 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS의 DL 헤더를 수신하기 위한 서브채널의 조합(들)을 정의한다.
상기 프레임 구조에서, BS의 DL 헤더는 주파수 및 시간에서 RS의 DL 헤더 RX와 일대일 대응을 구성하고, RS의 DL 헤더 RX와 엄밀하게 동기화된다.
본 발명에서, RS를 기반으로 릴레이 통신을 구현하기 위해, BS 및RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 레인징 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 SS/MSSBS의 대역폭 요청을 전송하기 위한 BS 레인징 서브채널의 조합을 정의한다.
2. 레인징 서브채널은 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 SS/MSSRS의 대역폭 요청을 전송하기 위한 RS 레인징 서브채널의 조합을 정의한다.
상기 프레임 구조에서, DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존을 제외한, BS의 다운링크 서브 프레임은 RS의 업링크 서브 프레임과 중복될 수 없고, BS의 업링크 서브 프레임은 RS의 다운링크 서브 프레임과 중복될 수 없어, SS/MSBS에서 SS/MSRS로의 간섭, SS/MSRS에서 SS/MSBS로의 간섭, BS에서 RS로의 간섭, 및 RS에서 BS로의 간섭을 방지한다.
또한, 적어도 TTG(Transmit/Receive Transition GAP)의 길이를 가지는 시간 인터벌은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS로부터 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS까지 예약된다. 적어도 RTG(Receive/Transmit Transition GAP)의 길이를 가지는 시간 인터벌은 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS로부터 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS까지 예약된다. 적어도 TTG(Transmit/Receive Transition GAP)의 길이를 가지는 시간 인터벌은 RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS로부터 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS까지 예약 된다. 적어도 RTG(Receive/Transmit Transition GAP)의 길이를 가지는 시간 인터벌은 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS로부터 RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS까지 예약된다. 단순화된 모드에서, BS의 TTG동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있다. BS의 RTG 동안, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있다.
또한, DL 헤더 및 레인징 서브채널을 제외하고, 위에 정의된 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합은 각 프레임의 필수적으로 포함되지는 않는다.
OFDMA 또는 SOFDMA 시스템에서, BS, RS 및 SS/MSS는 상기 정의된 프레임 구조를 기반으로 상호간에 통신한다. 이와 같은 방법으로, 릴레이 통신은 구현되며, 릴레이 통신을 위한 다양한 요건뿐만 아니라 양호한 통신 효과도 보장된다.
본 발명의 구체적인 구현이 구체적인 응용 예와 함께 아래에 기술되어, 본 발명을 더욱 이해하게 한다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 제 1 실시예를 설명하며, 도 12는 개선된 릴레이 모드의 개략도를 도시하고, 도 13은 단순화된 릴레이 모드의 개략도를 도시한다.
도면에서, NULL 또는 공백 부분은 수신 또는 전송이 정렬되지 않은 부분을 나타낸다. 도 12 및 도 13에서, 프리앰블 및 BS의 DL-MAP, UL-MAP 존은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 및 RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS이고, 프리앰블, RS의 DL-MAP, UL-MAP 존은 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 DL 헤더 RX이다.
BS의 DL 릴레이 존(즉, DL 릴레이 방송, DL 릴레이 R#1, #2,...)은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더를 뒤따르도록 정렬된다. BS의 UL 릴레이 존(즉, UL 릴레이 R#1, #2,..., 및 RRS TX)는 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS의 시작에 정렬된다. BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격 동안, MS는 OFDMA 심벌 및 수신 도는 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다.
단순화된 릴레이 모드에서, BS의 TTG동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있다. BS의 RTG 동안, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있다.
PHY 버스트는 인접 서브채널의 세트 및 OFDMA 심벌의 세트에 할당된다. BS 및 상이한 RS는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합에 의해 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 공유한다.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다른 실시예를 설명하며, 도 14는 개선된 릴레이 모드에서 물리 계층 프레임 구조를 설명하고, 도 15는 단순화된 물리 계층 프레임 구조를 설명한다.
BS의 RRS 및 RS의 RRS TX는 매 두 개의 프레임마다 하나씩 나타나며, 예를 들면, 프레임 N-1, 프레임 N+1, 프레임 N+3,..., 등의 다운링크 서브 프레임 DLRS이다.
BS의 DL 릴레이 존 및 BS의 UL 릴레이 존은 상이한 프레임 내에 정렬될 수 있다. 예를 들면, BS의 DL 릴레이 존은 프레임 N의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 끝 에 정렬될 수 있고, RS의 DL 릴레이 존은 프레임 N의 업링크 서브 프레임 ULRS의 시작에 정렬될 수 있다. BS의 UL 릴레이 존은 프레임 N+1의 업링크 서브 프레임 ULBS의 시작에 정렬될 수 있고, RS의 UL 릴레이 존은 프레임 N+1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 끝에 정렬될 수 있다. BS의 DL 릴레이 존 및 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, MS는 OFDMA 심벌 및 수신 또는 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다.
단순화된 릴레이 모드에서, BS의 TTG동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있다. BS의 RTG 동안, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있다.
통신 프로세스의 구체적인 응용 예가 아래 기술되어 본 발명의 더 이해하게 한다.
본 발명에 따른 릴레이 프로세스는 다음과 같다:
(Ⅰ)다운링크 릴레이
다운링크 릴레이는 두 개의 양상으로 나누어질 수 있다. 다운링크 릴레이의 제 1 양상은 BS로부터 RS까지의 통신 프로세스를 포함하고, 다운링크 릴레이의 제 2 양상은 RS로부터 SS/MS로의 통신 프로세스를 포함한다. 다운링크 릴레이의 제 1 양상에서, 도 4, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 개선된 릴레이 모드 및 단순화된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스는 동일하다. 다운링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세싱은 단순화된 릴레이 모드에서의 릴 레이 프로세싱과 상이하다.
다운링크 릴레이의 제 1 양상(BS->RS)의 프로세싱은 다음을 포함한다:
1. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 제 1 심벌 또는 타임슬랏 내의 프리앰블을 전송한다.
2. RS#1은 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 "DL 헤더 RX"를 기반으로 한 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 프리앰블을 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
3. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 프리앰블을 전송한 후 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다.
4. RS#1은 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 "DL 헤더 RX"를 기반으로 한 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP를 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 서브채널, BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. BS는 BS의 다운링크 서브 프레임DLBS 내의 "DL 릴레이 존"의 "DL 릴레이 방송" 내의 방송 메시지(들)를 전송한다.
6. BS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 "DL 릴레이 존"의 "DL 릴레이 RS#1" 내의 RS#1로 전송한다.
7. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 릴레이 존"의 "DL 릴레이 방송" 내의 방송 메시지를 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 "DL RB"를 기반으로 수신한다. 방송 메시지는 RS#1에 의해 릴레이될 메시지를 포함한다.
8. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 "DL 릴레이 존" 내의 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 "DL 릴레이 존"의 "DL 릴레이 RS#1" 내의 트래픽 데이터를 수신한다.
다운링크 릴레이의 제 2 양상(RS->MS/SS)은 다음을 포함한다:
(1) 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱
1. RS#1은 다운링크 서브 프레임 DLRS의 "DL 헤더" 의 제 1 심벌 또는 타임슬랏 내의 프리앰블을 전송한다.
2. MS/SS는 RS#1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 "DL 헤더" 내의 프리앰블을 수신하여, RS#1과 동기화를 유지한다.
3. RS#1은 다운링크 서브 프레임 DLRS의 "DL 헤더" 내의 프리앰블을 전송한 후 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다.(FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 RS#1로 제 1 양상의 단계 4에서 전송될 수 있다.)
4. MS/SS는 다운링크 서브 프레임 DLRS의 "DL 헤더" 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 서브채널, RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터(제1 양상의 단계 6에서 BS에 의해 RS#1으로 전송된 것)를 MS/SS로, 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외하고, 시간-주파수 존(들)에서 전송한다.
6. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간-주파수 존(들)에서 수신한다.
(2) 단순화된 릴레이 모드에서 프로세싱
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 프리앰블을 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
2. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 서브채널, BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
3. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터(제1 양상의 단계 6에서 BS에 의해 RS#1으로 전송된 것)를 MS/SS로, DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외한 다운링크 서브 프레임 DLRS의 시간-주파수 존(들)에서 전송한다.
4. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 전송된 트래픽 데이터를 RS#1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 해당 시간-주파수 존(들)에서 수신한다.
(Ⅱ) 업링크 릴레이
유사하게, 업링크 릴레이는 역시 두 개의 양상으로 나눌 수 있다. 업링크 릴레이의 제 1 양상은 SS/MS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함하고, 업링크 릴레이의 제 2 양상은 RS로부터 BS로의 통신 프로세스를 포함한다. 업링크 릴레이의 제 1 양상에서, 도 3~5에 도시한 바와 같이, 개선된 릴레이 모드 및 단순화된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스는 상호 간에 상이하다. 업링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스는 단순화된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스와 동일하다.
업링크 릴레이(MS/SS->RS)의 제 1 양상의 프로세싱은 다음과 같은 단계를 포함한다:
(1) 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱
1. MS/SS는 다운링크 서브 프레임 DLRS의 "DL 헤더" 내의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 서브채널, RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 DL 헤더 RX 및 UL 릴레이 존을 제외한 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 타임슬랏에서 전송한다.
3. RS#1은 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 업링크 서브 프레임 ULRS의 해당 타임슬랏(들)에서 수신한다.
(2) 단순화된 릴레이 모드에서 프로세싱
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여 OFDMA 심벌 및/또는 서브채널, BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 DL 헤더 RX 및 UL 릴레이 존을 제외한 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 타임슬랏에서 송신한다.
3. RS#1은 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 업링크 서브 프레임 ULRS의 해당 타임슬랏(들)에서 수신한다.
업링크 릴레이(RS->BS)의 제 2 양상은 다음과 같은 단계를 포함한다:
1. RS#1은 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 서브채널, BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. RS#1은 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터(업링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 2에서 MS/SS에 의해 RS#1로 전송된 것)를 BS로, RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 "UL 릴레이 존"의 "UL 릴레이 RS#1" 내에서 송신한다.
3. BS는 업링크 통신 데이터, 즉 제 2 양상의 단계 2에서 전송된 트래픽 데이터를 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS의 "UL 릴레이 존"의 "UL 릴레이 RS#1" 내에서 수신한다.
제 3 응용 시나리오 : 각 RS는 BS 및 MS에 각각 대응하는 두 개의 TDM/TDMA- FDD 라디오 트랜스시버를 포함하고, RS는 릴레이 타임슬랏에서 정보를 전송한다.
도 16, 도 17 및 도 2는 RS, BS, 및 MS/SS를 포함하는 통신 시스템 모델을 설명한다. 도 16은 다운링크를 위한 단일 RS의 경우를 설명하며, 도 17은 업링크를 위한 단일 RS의 경우를 설명하고, 도 2는 다수의 RS의 경우를 설명한다. 통신 시스템 모델에서, TDM(Time Division Multiplexing)/TDMA(Time Division Multiple Access)-FDD(Frequency Division Duplex) 기술은 RS, BS 및 MS/SS 간의 통신을 구현하기 위해 사용된다. BS 및 RS는 다운링크 통신을 위해 주파수 f2를 사용하고, 업링크 통신을 위해 주파수 f1을 사용하여, FDD(Frequency Division Duplex)를구현한다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속한다. 개선된 릴레이 모드에서, MS/SS는 RS의 무선 릴레이를 통해 BS에 접속한다. FDD 모드에서, 도 18 (a)~(d)에 설명된 네 가지 경우에서 도시된 바와 같이 네트워크 시스템 통신에서 간섭이 있을 수 있다. 도 18 (a)~(d)에서, TX는 전송 모듈을 나타내고, RX는 수신 모듈을 나타낸다.
도 2, 도 16 및 도 17에서, 기술의 편의를 위해, BS의 적용범위는 다음과 같은 지역을 포함하는 세 개의 지역으로 분할된다:
지역 1: 오직 BS에 의해 커버되는 다운링크로서, RS에서 BS의 MS/SS(예를 들면 도 16에서 MSBS)로의 간섭이 없다.
지역 2 : BS 및 RS 둘 모두에 의해 커버되는 다운링크로서, RS로부터 MSBS로의 간섭이 존재하고 BS로부터 MSRS로의 간섭이 존재한다.
지역 3: 오직 RS에 의해 커버되는 다운링크로서, BS로부터 RS의 MS/SS(예를 들면 도 16에서 MSRS)로의 간섭이 없다.
도 4에서, BS 및 RS1 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS1의 지역 2이고, BS 및 BS2 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS2의 지역 2이다.
RS의 적용범위는 역시 다음을 포함하는 세 개의 지역으로 분할된다:
지역 11: 오직 BS에 의해 커버되는 업링크로서, MS/SS로부터 BS로의 간섭이 없다.
지역 22: BS 및 RS 둘 모두에 의해 커버되는 업링크로서, MSBS로부터 RS로의 간섭이 존재하고 MSRS로부터 BS로의 간섭이 존재한다.
지역 33: 오직 RS에 의해 커버되는 업링크로서, MSRS로부터 BS로의 간섭이 없다.
도 2에서, BS 및 RS1 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS1의 지역 22이고, BS 및 BS2 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS2의 지역 22이다.
본 발명에 따른 릴레이 통신 시스템은 도면과 관련하여 이하 기술된다. 본 발명에서, 릴레이 통신 시스템은 개선된 릴레이 통신 모드 시스템과 단순화된 릴레이 통신 모드 시스템으로 분류된다.
도 19는 본 발명에 따른 RS, BS 및 MS/SS의 개선된 릴레이 통신 모드를 설명한다. 개선된 릴레이 통신 모드에서, BS는 RS의 적용범위 내에서 SS와 직접 통신할 수 없다. 도 19에서, RS는 두 세트의 FDD 라디오 트랜스시버를 구비한다. 제 1 세트에서, 트랜스미터 TX1은 주파수 f1에서 동작하고, 리시버 RX1은 주파수 f2에서 동작한다. 제 2 세트에서, 트랜스미터 TX2는 주파수 f2에서 동작하고, 리시버 RX2는 주파수 f1에서 동작한다. DLBS는 BS로부터 SS/MSBS(BS의 적용범위 내의 SS) 또는 RS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타낸다. ULBS는 SS/MSBS또는 RS로부터 BS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타내며, SS/MSBS 및 RS의 제 2 세트의 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 BS와 프레임 동기화의 유지가 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS(RS의 적용범위 내의 SS)로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타낸다. ULRS는 SS/MSRS 에서 RS로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타내며, SS/MSRS및 RS의 제 1 세트의 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 상호 간에 프레임 동기화의 유지가 요구된다.
또한, 본 발명에 따른 시스템에서, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술은 BS, RS 및 SS/MS 간의 릴레이 통신을 구현하기 위해 사용된다.
도 20은 RS, BS 및 MS/SS의 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명한다. 단순화된 릴레이 통신 모드에서, BS는 RS의 적용범위 내의 SS(즉 SS/MSRS)와 직접 통신할 수 있다. 도 20에서, RS는 두 세트의 FDD 라디오 트랜스시버를 구비한다. 제 1 세트에서, 트랜스미터 TX1은 주파수 f1에서 동작하고, 리시버 RX1은 주파수 f2에서 동작한다. 제 2 세트에서, 트랜스미터 TX2는 주파수 f2에서 동작하고, 리시버 RX2는 주파수 f1에서 동작한다. DLBS는 BS로부터 SS/MSBS 또는 RS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타낸다. ULBS는 SS/MSBS또는 RS로부터 BS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타내며, SS/MSBS또는 SS/MSRS 및 RS의 제 2 세트의 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 BS와 프레임 동기화의 유지가 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS 로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타낸다. ULRS는 SS/MSRS 로부터 RS로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타낸다.
DLBS의 다운링크 방송 버스트, 예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 MS/SSRS로 RS의 릴레이 없이, 직접 전송된다. ULBS의 업링크 랜덤 액세스 타임슬랏, 예컨대 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏은 MS/SS에 의해 BS로 RS의 릴레이 없이, 직접 전송된다. DLBS의 다른 다운링크 버스트, 예컨대 DL-MAP 및 UL-MAP을 제외한 데이터 패킷 또는 메시지 패킷은 BS에 의해 MS/SSRS로 직접 전송될 수 없으며, RS에 의해 릴레이 되는 것이 요구된다. 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 제외한, ULBS의 다른 업링크 타임슬랏은 MS/SSRS에 의해 BS로 직접 전송될 수 없으며, RS에 의해 릴레이 되는 것이 요구된다.
본 발명에 따른 두 개의 릴레이 통신 시스템의 상세한 구조가 이하 기술된 다.
도 21은 본 발명에 따른 BS, RS 및 SS/MS를 포함하는 릴레이 통신 시스템을 도시하며, 두 개의 릴레이 통신 모드, 즉 개선된 릴레이 모드 및 단순화된 릴레이 모드를 사용할 수 있다.
릴레이 통신 시스템에서, BS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
유선 전송 프로세싱 유닛으로서, 이는 상위 스테이지 장치(예컨대 BS 컨트롤러) 또는 BS 세트와의 통신을 구축할 수 있고, 상위 스테이지 장치 또는 BS 세트와 정보를 교환할 수 있다.
TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버로서, 이는 RS 또는 SS/MS와 TDM/TDMA-FDD 방식으로 무선으로 통신하도록 구성된다. TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버는 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, 무선으로 BS 또는 BS와 통신할 수 있는 SS/MS의 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신할 수 있는, RS의 TDM-FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송(예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP)을 위해, 다른 전송 데이터를 위한 구성보다 더욱 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구성(예컨대 BPSK(Binary Phase Shift Keying))을 사용하며, 또는 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 사용한다. BS는 DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송을 RS의 릴레이 없이 MS/SS로 직접 전송한다.
TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛(주파수 f2)은 TDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고 무선으로, BS와 통신할 수 있는 SS/MS의 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 또는 BS와 통신할 수 있는, RS의 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다.
TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 유선 전송 프로세싱 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 유선 전송 프로세싱 유닛 또는 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 21에 도시한 바와 같이, RS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버 1 및 2로서, 이는 TDM/TDMA-FDD 방식으로 무선으로 BS 또는 SS/MS와 통신하도록 구성된다. TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버는 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛, TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛, TDMA-FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛, TDM-FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛, 및 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다. TDM-FDD 라디오 트랜스미터 1 및 TDMA-FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛은 제 1 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버, 즉 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버 1을 구성한다. TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 2 및 TDM-FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛은 제 2 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버, 즉 TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버 2를 구성한다.
TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛(주파수 f2), 즉 제 2 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 무선으로 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, RS와 통신할 수 있는 BS의 TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다.
TDM-FDD 라디오 트랜스미터 1 물리 계층 유닛(주파수 f1), 즉 제 1 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, 무선으로 RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다.
TDM-FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛(주파수 f1), 즉 제 2 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDM-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, 무선으로 RS와 통신할 수 있는 BS의 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다.
TDMA-FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛(주파수 f2), 즉 제 1 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDM-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 TDMA-FDD 라디오 리시버 1 및/또는 TDM-FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛 및/또는 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 21에 도시한 바오 k같이, SS/MS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
TDM/TDMA-FDD 라디오 트랜스시버로서, 이는 TDM/TDMA-FDD 방식으로 RS 또는 BS와 무선으로 통신하도록 구성된다. TDM/TDMA-FDd 라디오 트랜스시버는 TDMA-FDd 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있는 RS의 TDMA-FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛 또는 SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 TDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, ULBS의 업링크 랜덤 액세스 타임슬랏(또는 경합 슬랏으로 언급된 것) 예컨대 초기 레인징 경합 슬랏 및 대역폭 요청 경합 슬랏 또는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 위해, ULBS의 레인징 서브채널에서, 다른 전송 데이터를 위한 구성보다 더욱 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구성(예컨대 BPSK)을 사용하거나, 또는 다른 전송 데이 터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 사용한다. MS/SS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 BS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송한다.
TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있는 RS의 DM-FDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛 또는 SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 TDM-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 TDM-TDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 TDM-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 사용자로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 SS/Ms의 사용자 또는 TDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
신뢰성 있는 통신을 보장하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 정렬되도록 요구되고, 그에 의해 물리 계층 프레임 구조를 기반으로 한 무선 통신 시스템의 릴레이 통신을 구현한다.
본 발명에 따른 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 프레임 형식이 이하 기술된다.
1. DL 릴레이 존은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 주파수 f1의 다운링크 프레임 DLBS 내에 정렬되어 BS로부터 RS로의 전송을 위한 BS 다운링크 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다.
2. DL 릴레이 존은 RS의 제 2 세트 라디오 리시버 RX2(주파수 f1)의 물리 계 층 프레임 구조 내에 정렬되어, RS에 의해 수신된 BS의 DL 릴레이 존 내의 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다.
3. UL 릴레이 존은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 주파수 f2의 업링크 프레임 ULBS 내에 정렬되어, RS로부터 BS로의 전송을 위한 BS 업링크 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다.
4. UL 릴레이 존은 RS의 제 2 세트 라디오 트랜스미터 TX2(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, RS로부터 BS로의 업링크 프레임 ULBS의 UL 릴레이 존을 위해 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다.
또한, 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 UL 릴레이 존을 공유한다.
상기 물리 계층 프레임 구조에서, BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS RX2의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS TX2의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다.
또한, BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격 동안,SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬할 수 없고, RS는 임의의 수신 타임슬랏을 정렬할 수 없어, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, RS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬할 수 없어, RS로부터 RS로의 간섭을 방지한다.
또한, 방송 메시지의 릴레이 전송을 보장하기 위해, 물리 계층 프레임 구조 는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏, 즉 DL RB(DL Relay Broadcast Slot)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1)의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, BS로부터 RS로 방송된 다운링크 타임슬랏을 정의하며, 802.16 표준에 정의된 DCD,UCD, FPC, 및 CLK_CMP 방송 메시지가 방송된다.
2. 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏, 즉 DL RB RX(DL Relay Broadcast RX Slot)는 RS의 제 2 세트 라디오 리시버 RX2(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, BS의 다운링크 방송 타임슬랏 내에서 수신하기 위해 RS의 업링크 타임슬랏을 정의하며, 802.16 표준에 정의된 DCD,UCD, FPC, 및 CLK_CMP 방송 메시지가 수신된다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. DL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, BS의 다운링크 적용범위, 즉 "지역 2"의 BS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 DL 간섭 슬랏을 공유하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
2. DL 간섭 슬랏은 RS의 제 1 세트 라디오 트랜스미터 TX1(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, RS의 다운링크 적용범위 즉, "지역 2"의 RS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 DL 간섭 슬랏을 공유하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
BS의 DL 간섭 슬랏은 RS TX1의 DL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복될 수 없어, RS로부터 SS/MSBS로의 간섭 및 BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 다운링크 헤더 타임슬랏, 즉 DL 헤더 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되며, 이는 다운링크 타임슬랏의 시작으로서 정의되어, 사용자 동기화 정보를 전송하기 위한 타임슬랏 및, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는 전송 표시 정보를 위한 타임슬랏을 정의한다.
동기화 정보 및 표시 정보는 프리앰블, FCH 버스트, 및 기존 802.16 OFDM 또는 SC(Single Channel) 프레임의 하나 또는 그 이상의 다운링크 버스트를 포함한다. 다운링크 버스트는 DLFP(Downlink Frame Prefix)에 의해 구체화되고 FCH를 이어서 뒤따르고, DL-MAP 및 UL-MAP을 포함한다. 또한, SS/MSBS, RS 및 BS는 전송 및 수신에서 상호 간에 프레임 동기화를 유지한다.
2. 개선된 릴레이 모드에서, 다운링크 헤더 타임슬랏, 즉 DL 헤더 슬랏은 RS 의 제 1 세트 라디오 트랜스미터 TX1(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되며, 이는 다운링크 타임슬랏의 시작으로서 정의되어, 사용자 동기화 정보 전송을 위한 타임슬랏 및, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 타임슬랏을 정의한다.
유사하게, 동기화 정보 및 표시 정보는 프리앰블, FCH 버스트, 및 기존 802.16 OFDM 또는 SC(Single Channel) 프레임의 하나 또는 그 이상의 다운링크 버스트를 포함한다. 다운링크 버스트는 DLFP(Downlink Frame Prefix)에 의해 구체화되고 FCH를 이어서 뒤따르고, DL-MAP 및 UL-MAP을 포함한다. 또한, SS/MSRS, RS는 전송 및 수신에서 상호 간에 프레임 동기화를 유지한다.
개선된 릴레이 모드에서, RS TX1의 DL 헤더 슬랏은 BS의 DL 헤더 슬랏에 시간에서 뒤쳐지고, BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏, DL 릴레이 존 및 DL 간섭 슬랏과 중복될 수 없다.
개선된 릴레이 모드에서, RS TX1의 DL 헤더 슬랏은 다른 RS TX1의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 프레임 DLRS의 DL 헤더 슬랏 및 DL 간섭 슬랏과 중복될 수 없어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다. 또는, 상이한 RS의 DL 헤더 슬랏이 시간에서 중복되는 경우, DL 헤더 슬랏들은 상호 간에 전체적으로 중복되는 것이 요구되며, 상호 간에 엄밀하게 동기화가 유지되고 동일한 컨텐츠를 포함하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
3. 다운링크 헤더 수신 타임슬랏, 즉 DL 헤더 RX 슬랏은 RS의 제 2 세트 라디오 리시버 RX2(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, BS의 DL 헤더 슬랏을 수신하기 위한 타임슬랏을 정의한다. RS의 두개의 라디오 트랜스시버 세트는 DL 헤더 RX 슬랏 내에 수신된 프리앰블에 따라 BS와의 주파수 및/또는 심벌 동기화를 달성한다.
BS의 DL 헤더 슬랏 및 RS의 DL 헤더 RX 슬랏은 상호간에 전체적으로 중복되고 상호 간에 엄밀하게 동기화되는 것이 요구되는 것을 주목해야 한다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 업링크 간섭 타임슬랏, 즉 UL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬되어, BS의 업링크 적용범위 즉 "지역 22"를 위한 BS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
2. 업링크 간섭 타임슬랏, 즉 UL 간섭 슬랏은 RS의 제 1 세트 라디오 리시버 RX1(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 적용범위 즉 "지역 22"를 위한 RS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 UL 간섭 슬랏을 공유하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
BS의 UL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS RX1의 UL 간섭 슬랏과 중복될 수 없어, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, BS 및 RS로의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 업링크 경합 타임슬랏, 즉 UL 경합 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬된다. UL 경합 슬랏은 기존 802.16 OFDM(또는 SC) 프레임에 정의된 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함한다.
또한, 개선된 릴레이 모드에서, 업링크 경합 타임슬랏, 즉 UL 경합 슬랏은 역시 RS의 제 1 세트 라디오 리시버 RX1(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 프레임 ULRS 내에 정의된다. 유사하게, RS의 UL 경합 슬랏은 기존 802.16 OFDM(또는 SC) 프레임에 정의된 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함한다.
2. 업링크 경합 전송 타임슬랏, 즉 UL 경합 TX 슬랏은 RS의 제 2 세트 라디오 트랜스미터 TX2(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, BS의 UL 경합 슬랏 내의 타임슬랏을 위한 경합을 위한 타임슬랏을 정의한다.
BS의 UL 경합 슬랏 및 RS TX2의 UL 경합 TX 슬랏은 시간 및 주파수에서 상호 간에 전체적으로 중복되는 것이 요구되고, 상호 간에 엄밀하게 동기화를 유지한다. RS TX2의 UL 경합 TX 슬랏은 BS의 업링크 프레임의 업링크 릴레이 존 및 업링크 경 합 타임슬랏과 중복될 수 없다.
위에 정의된 물리 계층 프레임 구조에서, DL 헤더 슬랏 및 UL 경합 슬랏을 제외한, 위의 정의된 슬랏 또는 존은 반드시 각 프레임 내에 포함되는 것은 아니다.
도 22 및 도 23은 본 발명에 따른 상술한 물리 계층 프레임 구조 구성에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 22는 개선된 릴레이 모드에서 다수의 RS의 경우 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 도시하는 개략도이고, 도 23은 단순화된 릴레이 모드에서 다수의 RS의 경우 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 도시하는 개략도이다. 도 22 및 도 23에서, RS 및 BS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시된 주파수로 나타내어 진다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 및 RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS 내의 흑색 블록 은 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 및 RS RX1의 업링크 프레임 ULRS 내의 흑색 블록은 UL 경합 슬랏을 나타낸다. RS TX2의 백색 가는 블록 TX는 UL 경합 TX 슬랏을 나타낸다. RS RX2의 백색 가는 블록 RX는 DL 헤더 RX 슬랏을 나타낸다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX는 DL 간섭 슬랏(지역 2를 포함하는 BS의 다운링크 적용 범위)이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX는 UL 간섭 슬랏(지역 22를 포함하는 BS의 업링크 적용 범위)이다. RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX는 DL 간섭 슬랏(지역 2를 포함하는 RS의 다운링크 적용 범위)이다. RS RX1의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX는 UL 간섭 슬랏(지역 33 및 지역 22를 포함하는 RS의 업링크 적용 범위)이다.
삭제
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 업링크 프레임 ULBS의 DL 경합 슬랏을 뒤따른다. BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS RX2의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS TX2의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격 동안, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않으며, RS는 임의의 수신 타임슬랏을 정렬하지 않는다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격 동안, RS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 UL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS RX1의 UL 간섭 슬랏과 중복되지 않고, BS의 DL 간섭 슬랏은 타임슬랏에서 RS TX1의 DL 간섭 슬랏과 중복되지 않는다.
다수의 RS의 경우, 다수의 RS는 TDM에 의해 DL 릴레이 존(즉, 도 6의 DL RB, DL 릴레이 R#1, #2,...,등), UL 릴레이 존(즉, UL 릴레이 R#1, #2,...등), DL 간섭 슬랏 및 UL 간섭 슬랏을 공유한다.
본 발명은 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다른 (제 2의) 구현 솔루션 을 제공하며, 이는 다음과 같은 특징을 가진다:
1. 개선된 릴레이 모드에서, RS TX1의 DL 헤더 슬랏은 시간에서 BS의 DL 헤더 슬랏에 뒤쳐지고, BS의 DL 헤더 슬랏과 중복되지 않는다. RS TX1의 DL 헤더 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 비간섭 슬랏에 대응하는 시간 간격 내에 있는 것이 요구된다.
2. 다운링크 비간섭 타임슬랏, 즉 DL 비간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, BS의 다운링크 적용범위 "지역 1"의 BS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
3. 다운링크 비간섭 타임슬랏, 즉 DL 비간섭 슬랏은 RS의 제 1 세트 라디오 트랜스미터 TX1(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, RS의 다운링크 적용범위 "지역 3"의 RS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
BS의 DL 비간섭 슬랏은 RS TX1의 DL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복된다.
4. 업링크 비간섭 타임슬랏, 즉 UL 비간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬되어, BS의 업링크 적용범위 "지역 11"의 BS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
5. 업링크 비간섭 타임슬랏, 즉 UL 비간섭 슬랏은 RS의 제 1 세트 라디오 리시버 RX1(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 적용범위 "지역 33"의 RS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
BS의 UL 비간섭 슬랏은 RS RX1의 UL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복될 수 있다.
도 24는 물리 계층 프레임 구조의 위 특성에 따른 개선된 릴레이 모드에서 릴레이 통신동안, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 24에서, RS 및 BS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시된 대로의 주파수에 의해 나타내어진다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 흑색 블록 및 RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS는 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 흑색 블록 및 RS RX1의 업링크 프레임 ULRS는 UL 경합 슬랏을 나타낸다. RS TX2의 백색 가는 블록 TX는 UL 경합 TX 슬랏을 나타낸다. RS RX2의 백색 가는 블록 RX는 DL 헤더 RX 슬랏을 나타낸다.
단순화된 릴레이 모드에서 릴레이 통신동안, 물리 계층 프레임 구조는 도 24에 설명된 물리 계층 프레임 구조와 유사하며, RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS의 DL 헤더 슬랏 및 RS RX1의 업링크 프레임 ULRS의 UL 경합 슬랏은 단순화된 릴레이 모드에서는 존재하지 않는다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX1은 DL 비경합 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 1")이며, 타임슬랏 TX는 DL 경합 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX1은 UL 비경합 슬랏(BS의 업링크 적용범위 "지역 11")이며, 타임슬랏 RX는 UL 경합 슬랏(BS의 업링크 적용범위 "지역 22")이다. RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX3는 DL 비경합 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 3")이며, 타임슬랏 TX는 DL 경합 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. RS RX1의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX3는 UL 비경합 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 33")이며, 타임슬랏 RX는 UL 경합 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 22")이다.
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다. BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS RX2의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS TX2의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다.
또한, BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 견격동안, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않고, RS는 임의의 수신 타임슬랏을 정렬하지 않는다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, RS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 UL 간섭 슬랏은 RS RX1의 UL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않고, BS의 DL 간섭 슬랏은 RS TX1의 DL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않는다.
본 발명은 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 제 3 구현 솔루션을 더 제공한다. 제 3 구현 솔루션은 제 2 구현 솔루션과 다음과 같은 점에서 상이하다:
1. DL 비간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, BS의 다운링크 적용범위 "지역 2", 즉 오직 BS에 의해 커버되는 지역의 BS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
2. DL 간섭 슬랏은 RS의 제 1 세트 라디오 트랜스미터 TX1(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, RS의 다운링크 적용범위 "지역 2", 즉 오직 RS에 의해 커버되는 지역의 RS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
3. UL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬되어, BS의 업링크 적용범위 "지역 22", 즉 오직 BS에 의해 커버되는 지역의 BS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
4. UL 간섭 슬랏은 RS의 제 1 세트 라디오 리시버 RX1(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 적용범위 "지역 22", 즉 오직 RS에 의해 커버되는 지역의 RS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 UL 간섭 슬랏을 공유하여, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭을 방지한다.
도 25는 물리 계층 프레임 구조의 제 3 구현 솔루션에 따른 개선된 릴레이 모드 내의 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 25에서, RS 및 BS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시된 주파수로 나타내어진다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 흑색 블록 및 RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS는 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 흑색 블록 및 RS RX1의 업링크 프레임 ULRS는 UL 경합 슬랏을 나타낸다. RS TX2의 백색 가는 블록 TX는 UL 경합 TX 슬랏을 나타낸다. RS RX2의 백색 가는 블록 RX는 DL 헤더 RX 슬랏이다.
단순화된 릴레이 모드에서, 물리 계층 프레임 구조는 도 25에 설명된 물리 계층 프레임 구조와 유사하며, RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS의 DL 헤더 슬랏 및 RS RX1의 업링크 프레임 ULRS의 UL 경합 슬랏은 단순화된 릴레이 모드에서는 존재하지 않는다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 TX1은 DL 비경합 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 1")이며, 타임슬랏 TX2는 DL 경합 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 RX1은 UL 비경합 슬랏(BS의 업링크 적용범위 "지역 11")이며, 타임슬랏 RX2는 UL 경합 슬랏(BS의 업링크 적용범위 "지역 22")이다. RS TX1의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 TX3는 DL 비경합 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 3")이며, 타임슬랏 TX2는 DL 경합 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. RS RX1의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 RX3는 UL 비경합 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 33")이며, 타임슬랏 RX2는 UL 경합 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 22")이다.
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다. BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS RX2의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS TX2의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다.
BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않고, RS는 임의의 수신 타임슬랏을 정렬하지 않는다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, RS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 UL 간섭 슬랏은 RS RX1의 UL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않고, BS의 DL 간섭 슬랏은 RS TX1의 DL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않는다. BS의 DL 비간섭 슬랏은 RS TX1의 DL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 가능한한 많이 중복되고, BS의 UL 비간섭 슬랏은 RS RX1의 UL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 가능한한 많이 중복된다.
본 발명은 TDM/TDMA-FDD 릴레이 통신의 프로세싱 흐름을 더 제공한다. 프로 세싱 흐름은 BS로부터 SS로의 다운링크 릴레이 통신 프로세스를 포함하고, SS로부터 BS로의 업링크 릴레이 통신 프로세스를 포함한다. TDM/TDMA-FDD 릴레이 통신의 프로세싱 흐름이 이하 기술된다.
우선, BS로부터 SS로의 다운링크 릴레이 통신 프로세스가 기술된다. 다운링크 릴레이 통신 프로세스는 두 개의 양상, 즉 BS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS로부터 SS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상으로 구분할 수 있다.
다운링크 릴레이의 제 1 양상(BS->RS)에서, 개선된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스는 단순화된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스와 동일하며, 이는 다음과 같다:
1. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한다.
2. RS#1은 업링크 서브 프레임 ULRS의 DL 헤더 RX 내의 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 RS RX2의 주파수 f1에서 수신하여, Bs와 동기화를 유지한다.
3. 다운링크 서브 프레임 DLBS의 "DL 헤더" 내의 프리앰블을 전송한 후, BS는 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 주파수 f1에서 전송한다.
4. RS#1은 업링크 서브 프레임 ULRS의 DL 헤더 RX 내의 다운링크 서브 프레 임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP 및 UL-MAP을 수신하여, BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. BS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 방송 메시지(들)을 주파수 f1에서 전송한다.
6. BS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1 내에서 전송한다.
7. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 전송된 방송 메시지를, DL RB를 통해 RS RX2의 주파수 f1에서 수신한다. 방송 메시지는 RS#1에 의해 릴레이 될 메시지를 포함할 수 있다.
8. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 전송된 트래픽 데이터를 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1 내에서, DL 릴레이 존을 통해 RS RX2의 주파수 f1에서 수신한다.
다운링크 릴레이의 제 2 양상(RS->MS/SS)는 다음과 같다:
(1) 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같은 단계를 포함한다:
1. RS#1 TX1은 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f1에서) 내의 프리앰블을 전송한다.
2. MS/SS는 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, RS#1과 동기화를 유지한다.
3. RS#1 TX1은 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 전송한 후 주파수 f1에서, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다. RS#1의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 제 1 양상의 단계 4에서 BS에 의해 RS#1로 전송될 수 있다.
4. MS/SS는 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. RS#1 TX1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외한 타임슬랏에서 주파수 f1에서 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 제1 양상의 단계 6에서 BS에 의해 RS#1 TX1으로 전송된다.
6. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉, 해당 타임슬랏 내의 RS#1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 수신한다.
(2) 단순화된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같은 단계를 포함한다:
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
2. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 서브채널, BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
3. RS#1 TX1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를, 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외한 타임슬랏에서 전송한다.
4. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를, 해당 타임슬랏에서 수신한다.
유사하게, 업링크 릴레이 통신 프로세스는 또한 두 개의 양상, 즉 SS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS로부터 BS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상을 포함한다.
업링크 릴레이의 제 1 양상(MS/SS->RS)은 개선된 릴레이 모드 및 단순화된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세싱을 포함한다.
(1) 개선된 릴레이 모드에서 통신 프로세스는 다음과 같다.
1. MS/SS는 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f1) 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, RS#1 TX1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, RS의 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 DL 헤더 RX 및 UL 릴레이 존을 제외한 타임슬랏에서 주파수 f2로 전송한다.
3. RS#1은 업링크 통신 데이터, 즉 MS/SS에 의해 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 타임슬랏(들)에서 주파수 f2로 수신한다.
(2) 단순화된 릴레이 모드에서 통신 프로세스는 다음과 같다.
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을, 해당 타임슬랏에서 주파수 f2로 수신하여, BS 및 RS#1의 제 1 세트 라디오 트랜스미터의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, RS RX1의 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 DL 헤더 RX 및 UL 릴레이 존을 제외한 타임슬랏에서 주파수 f2로 전송한다.
3. RS#1 RX1은 업링크 통신 데이터, 즉 MS/SS에 의해 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 타임슬랏(들)에서 주파수 f2로 수신한다.
삭제
업링크 릴레이의 제 2 양상에서(RS->BS), 개선된 릴레이 모드에서 통신 프로세스는 단순화된 릴레이 모드에서 통신 프로세스와 동일하다. 업링크 릴레이의 제 2 양상은 다음과 같다.
1. RS#1 RX2는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을, RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 DL 헤더 RX 슬랏(주파수 f1)을 통해 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. RS#1 TX2는 업링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 BS로, RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2로 전송한다. 업링크 릴레이 통신 데이터는 제 1 양상의 단계2에서 MS/SS에 의해 RS#1로 전송된다.
3. BS는 업링크 통신 데이터, 즉 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1 내의 전송된 트래픽 데이터를 주파수 f2로 수신한다.
또한, 본 발명에 따른 릴레이 통신 프로세스에서, BS, RS 및 SS/MS 간의 릴레이 통신은 OFDM 기술을 기반으로 하여, 통신 시스템의 성능을 향상시켜 다중 경로 교란을 방지한다.
제 4 응용 시나리오 : 각 RS에는 두 개의 TDD 라디오 트랜스시버가 제공되고, RS는 OFDMA 심벌 및 릴레이 서브채널(들)의 조합을 사용함으로써 정보를 전송한다.
FDD 및 TDD의 하이브리드를 기반으로 한 라디오 릴레이 통신 시스템이 제공되며, 이는 개선된 모드 릴레이 통신 시스템 및 단순화된 모드 릴레이 통신 시스템을 포함한다.
도 26은 RS, BS 및 MS/SS 간의 개선된 모드 릴레이 통신 시스템을 설명한다. 도 26에 도시한 바와 같이, RS, BS 및 MS/SS는 FDD-TDD 하이브리드/TDM/OFDMA를 사용함으로써 상호 간에 통신한다. BS 및 RS는 다운링크 통신을 위해 주파수 f2를 사 용하고, 업링크 통신을 위해 주파수 f1을 사용한다. MS/SS는 BS에 RS의 무선 릴레이를 통해 접속한다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속한다.
도 26에 도시한 바와 같이, BS 및 RS는 FDD 트랜스시버를 사용한다. 각 RS는 TDD 라디오 트랜스시버의 두 세트, 예를 들면 도 26의 TDD 라디오 트랜스시버 1 및 TDD 라디오 트랜스시버 2를 구비한다. 제 1 세트 TDD 라디오 트랜스시버(TDD1)은 주파수 f1에서 동작하고, 제 2 세트 TDD 라디오 트랜스시버(TDD2)는 주파수 f2에서 동작한다. DLBS는 BS로부터 SS/MS 또는 RS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타낸다. ULBS는 SS/MSBS 또는 RS로부터 BS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임을 나타내며, SS/MSBS는 전송 및 수신에서 BS와 프레임 동기화를 유지하도록 요구되며, RS의 제 1 세트 TDD 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 BS의 트랜스미터와 프레임 동기화를 유지하도록 요구되고, RS의 제 2 세트 TDD 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 BS의 리시버와 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS 로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타낸다. ULRS는 SS/MSRS RS로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임을 나타내며, SS/MSRS 의 트랜스미터 및 RS의 제 2 세트 TDD 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 상호 간에 프레임 동기화를 유지하도록 요구되고, SS/MSRS 의 리시버는 RS의 제 1 세트 TDd 라디오 트랜스시버와 전송 및 수신에서 상호 간에 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다.
도 27은 본 발명에 따른 RS, BS, 및 MS/SS의 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명한다. 도 27에 도시한 바와 같이, RS, BS 및 MS/SS는 FDD-TDD 하이브리드/TDM/OFDMA를 사용함으로써 상호 간에 통신한다. BS 및 RS는 다운링크 통신을 위해 주파수 f2를 사용하고, 업링크 통신을 위해 주파수 f1을 사용한다. MS/SS는 BS에 RS의 무선 릴레이를 통해 접속한다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속한다.
도 27에 도시한 바와 같이, BS 및 RS는 FDD 트랜스시버를 사용한다. 각 RS는 TDD 라디오 트랜스시버의 두 세트, 예를 들면 도 26의 TDD 라디오 트랜스시버 1 및 TDD 라디오 트랜스시버 2를 구비한다. 제 1 세트 TDD 라디오 트랜스시버(TDD1)은 주파수 f1에서 동작하고, 제 2 세트 TDD 라디오 트랜스시버(TDD2)는 주파수 f2에서 동작한다. DLBS는 BS로부터 SS/MSBS 또는 RS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타내고, ULBS는 SS/MSBS 또는 RS로부터 BS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임을 나타내며, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 전송 및 수신에서 BS와 프레임 동기화를 유지하도록 요구되며, RS의 제 1 세트 TDD 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 BS의 트랜스미터와 프레임 동기화를 유지하도록 요구되고, RS의 제 2 세트 TDD 라디오 트랜스시버는 전송 및 수신에서 BS의 리시버와 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타내며, ULRS는 SS/MSRS RS로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임을 나타낸다. DLBS의 다운링크 방송 버스트, 예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 MS/SS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 MS/SS의 대역폭 요청은 MS/SS에 의해 BS로 ULBS의 레인징 서브채널을 통해, RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. DLBS의 다른 다운링크 버스트, 예컨대 DL-MAP 및UL-MAP을 제외한 데이터 패킷 또는 메시지 패킷은, BS에 의해 MS/SS로 직접 전송될 수 없으며, RS에 의해 릴레이 되도록 요구된다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 MS/SS의 대역폭 요청을 제외한, ULBS의 다른 업링크 타임슬랏은 MS/SSRS에 의해 BS로 직접 전송될 수 없고, RS에 의해 릴레이 되도록 요구된다.
본 발명에 따른 두 개의 릴레이 통신 시스템의 상세한 구조는 도면과 함께 이하 기술된다. 도 28은 두 개의 릴레이 통신 모드, 즉 개선된 릴레이 모드 및 단순화된 릴레이 모드를 사용할 수 있는 릴레이 통신 시스템을 도시한다. 도 28에 도시한 바와 같이, 릴레이 통신 시스템의 구조는 다음과 같다.
릴레이 통신 시스템에서, BS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
상위 스테이지 장치(예컨대 BS 컨트롤러) 또는 BS 세트와 통신을 구축할 수 있고, 상위 스테이지 장치 또는 BS 세트와 정보를 교환할 수 있는 유선 전송 프로세싱 유닛;
TDD-FDD 하이브리드 또는 FDD 방식으로 RS 또는 SS/MS와 무선으로 통신하도록 구성된 FDD 라디오 트랜스시버. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미 터 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, BS와 통신할 수 있거나 BS와 통신할 수 있는 SS/SS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신할 수 있는, RS의 TDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송(예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP)을 위해, 다른 전송 데이터를 위한 구조보다 더 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구조(예컨대 BPSK(Binary Phase Shift Keying))를 사용하거나, 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 사용한다. BS는 DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송을 MS/SS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송한다.
삭제
FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛(주파수 f2)는 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 통신하고, BS와 통신할 수 있거나 BS와 통신할 수 있는 SS/MS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신할 수 있는 RS의 TDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 유선 전송 프로세싱 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 유선 전송 프로세싱 유닛 또는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 28에 도시한 바와 같이, RS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
TDD 라디오 트랜스시버 1 및 2로서, 이는 BS 또는 SS/MS와 TDD/FDD 하이브리드 방식으로 무선으로 통신하도록 구성된다. TDD 라디오 트랜스시버는 TDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛, TDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛, TDD라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛, TDD라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛, 및 TDD라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다. TDD라디오 트랜스시버 1, 즉 제 1 TDD 라디오 트랜스시버는 TDD 라디오 트랜스미터 1(주파수 f1) 및TDD라디오 리시버 1(주파수 f1)을 포함한다. TDD 라디오 트랜스시버 2, 즉 제 2 TDD 라디오 트랜스시버는 TDD라디오 트랜스미터 2(주파수 f2)의 물리 계층 유닛 및 TDD라디오 리시버 2(주파수 f2)를 포함한다.
TDD라디오 트랜스미터 1(주파수 f1)의 물리 계층 유닛, 즉 제 1 TDD라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDD라디오 트랜스시버 1 및 2의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, RS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 트랜스미터 2(주파수 f2)의 물리 계층 유닛, 즉 제 2 TDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버 1 및 2의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 리시버 1(주파수 f1)의 물리 계층 유닛, 즉 제 1 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDD라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 RS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선을 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 리시버 2(주파수 f2)의 물리 계층 유닛, 즉 제 2 TDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 TDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 TDD 라디오 리시버 1 및/또는 TDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 TDD 라디오 트랜스미터 1 및/또는 TDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 28에 도시한 바와 같이, SS/MS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
FDD 라디오 트랜스시버로서, TDD-FDD 하이브리드 또는 FDD방식으로 RS 또는 BS와 무선으로 통신하도록 구성된다. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있거나 SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신할 수 있는 RS의 TDD라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, ULBS의 업링크 랜덤 액세스 타임슬랏(또는 경합 슬랏으로도 언급된다) 예컨대 초기 레인징 경합 슬랏 및 대역폭 요청 경합 슬랏, 또는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 위해, 다른 전송 데이터를 위한 구조보다 더 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구조(예컨대 BPSK)를 사용하거나, 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 ULBS의 레인징 서브채널에서 사용한다. MS/SS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 BS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송한다.
FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있거나 SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신할 수 있는 RS의 TDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 사용자로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 사용자 또는 FDD라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
본 발명에서, FDD 모드에서, 네트워크 시스템 통신에서는 도 18 (a)~(d)의 네 가지 경우에서 도시된 바와 같이 간섭이 있을 수 있다. TDD 모드에서, 도 29 (e)~(g)의 세 가지 경우에서 도시한 바와 같이 동조주파수(co-frequency) 간섭이 있을 수 있다. 도 29에서, TX는 전송 모델을 나타내고, RX는 수신 모델을 나타낸다.
릴레이 통신의 요건을 만족하고 통신에서 발생 가능한 다양한 간섭을 제거하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 적절하게 정렬되도록 요구되며, 그에 의해 신뢰성 있는 릴레이 통신을 물리 계층 프레임 구조를 기반으로 하여 RS를 통해 구현한다.
본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 이하 기술된다.
1. DL 릴레이 존은 TDM 기술에 의해 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 전송될 BS의 다운링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다.
2. DL 릴레이 존은 TDM 기술에 의해, RS의 주파수 f1의 제 1 세트 TDD 라디오 트랜스미터 TDD1의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 RS에 의해 수신된 BS의 DL 릴레이 존 내의 다운링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. 각 RS의 TDD 1은 OFDMA 심벌 및 DL릴레이 존 내 의 서브채널의 해당 조합(들)에서 오직 BS 릴레이 데이터를 수신하고, 다른 RS를 위해 OFDMA 심벌 및 서브채널의 다른 조합(들)을 수신하지 않는다.
3. UL 릴레이 존은 TDM에 의해, BS의 물리 계층 프레임 구조의 주파수 f2의 업링크 서브 프레임 ULBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS로부터 RS로의 전송을 위한 업링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다.
4. UL 릴레이 존은 RS의 제 2 세트 TDD 라디오 트랜스미터 TDD 2(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 RS에 의해 BS로 전송된 BS의 UL 릴레이 존 내의 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. 각 RS의 TDD 2는 오직 BS 릴레이 데이터를 OFDMA 심벌 및 UL 릴레이 존 내의 서브채널의 해당 조합(들)에서 수신하고, OFDMA 심벌 및 다른 RS를 위한 서브채널의 다른 조합(들)을 수신하지 않는다.
BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격 동안, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있어, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다. 또한, BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시 간 간격동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있어, RS로부터 RS로의 자기 간섭(self-interference)을 방지한다.
또한, BS 및 RS 간의 방송 메시지의 전달을 용이하게 하기 위해, BS 및RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 즉 DL 릴레이 방송 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1)의 DL릴레이 존 내에 만들어져, OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 방송될 다운링크 서브 채널의 조합을 정의하여, 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC, 및 CLF_CMP 방송 메시지를 방송한다.
2. 다운링크 릴레이 방송 서브채널, DL 릴레이 방송 서브채널은 RS의 TDD 1(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 DL 릴레이 존 내에 만들어져, OFDMA 심벌 및 BS의 다운링크 서브채널의 조합을 수신하기 위해 OFDMA 심벌 및 RS의 업링크 서브 채널의 조합을 정의하여, 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC, 및 CLF_CMP 방송 메시지를 수신한다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. RRS(Relay Ranging Subchannel)는 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS(주파수 f2)의 UL 릴레이 존 내에 정렬되어, RS의 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS 릴레이 레인 징 수신 서브채널의 조합을 정의한다. RRS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, SS/MSSBS의 대역폭 요청을 위한 레인징 서브채널로서 사용될 수 있다.
2. RRS TX(Relay Ranging TX Subchannel)은 RS의 TDD 2(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 RS 릴레이 레인징 전송 서브채널의 조합을 정의한다.
BS의 릴레이 레인징 서브채널은 RS의 릴레이 레인징 RX 서브채널과 주파수 및 시간에서 일대일 대응을 구성하고, RS의 릴레이 레인징 TX 서브채널과 엄밀하게 동기화한다.
BS 또는 RS TDD1의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임에서, BS는 DL 헤더, BS의 DL 릴레이 존 및 RS의 UL 릴레이 존을 제외한, 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을, OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 상이한 RS와 공유하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭, RS로부터 SS/MSBS로의 간섭, 및 BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
BS 또는 RS TDD2의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임에서, BS는 DL 헤더 RX, BS의 DL 릴레이 존 및 RS의 UL 릴레이 존을 제외한, 업링크 서브 프레임의 남은 부분을, OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 상이한 RS와 공유하여, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭, 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 다운링크 헤더, 즉 DL 헤더는, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내에 정렬되어, 다운링크 서브 프레임의 시작으로서 정의되어, 사용자 동기화 정보 및 OFDMA 심벌 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 서브 프레임의 서브채널 조합의 위치 및 사용 방법(즉, 프로파일)을 표시하는 표시 정보의 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널 조합의 전송을 위해, OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다.
동기화 정보 및 표시 정보는 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임에 정의된대로 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP을 포함한다. RS 및BS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지한다.
2. 개선된 릴레이 모드에서, 다운링크 헤더, 즉 DL 헤더는 RS의 TDD 1(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되어, 다운링크 서브 프레임의 시작으로서 정의되어, 사용자 동기화 정보 및 OFDMA 심벌 및 RS의 TDD 1 및 TDD 2의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 서브 프레임 내의 서브채널 조합의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합의 전송을 위해, OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다.
유사하게, 동기화 정보 및 표시 정보는 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임에 정의된대로 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP을 포함한다. SS/MSRS 및 RS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지한다.
3. 개선된 릴레이 모드에서, RS TDD 1의 DL 헤더는 BS의 DL 헤더에 시간에서 뒤쳐진다. RS TDD1의 DL 헤더의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내에 정렬되지 않아, BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
개선된 릴레이 모드에서, RS TDD1의 DL 헤더의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 다른 RS의 TDD1의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되지 않을 수 있어, BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다. 특수한 경우인 상이한 RS TDD1의 DL 헤더가 시간에서 중복되는 경우에서는, 상이한 RS TDD1의 DL 헤더 상호 간에 전체적으로 중복되는 것이 요구되며, 상호 간에 엄밀하게 동기화가 유지되는 것이 요구되고, 동일한 컨텐츠를 포함하는 것이 요구되어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
다운링크 헤더 수취, 즉 DL 헤더 RX는 RS의 TDD1(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, BS의 DL 헤더를 수신하기 위 해 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다. RS의 두 개의 TDD 라디오 트랜스시버는 DL 헤더 RX에 수신된 프리앰블에 따라 BS와 주파수 및/또는 심벌 동기화를 달성한다.
BS의 DL 헤더 및 RS의 DL 헤더 RX는 상호 간에 일대일 대응을 구성하고 상호 간에 엄밀하게 동기화되도록 요구된다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 레인징 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS(주파수 f2)의 UL 릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 SS/MSBS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의한다.
2. 개선된 릴레이 모드에서, 레인징 서브채널은 RS의 TDD2(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 SS/MSSRS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 RS 레인징 전송 서브채널의 조합을 정의한다.
RS의 다운링크 서브 프레임은 다른 RS의 업링크 서브 프레임과 중복되지 않을 수 있고, RS의 업링크 서브 프레임은 다른 RS의 다운링크 서브 프레임과 중복되지 않을 수 있어, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭 및 SS/MSRS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
적어도 TTG의 길이를 가지는 시간 인터벌은 RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS에서 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS까지 예약되도록 요구된다. 적어도 RTG의 길이를 가지는 시간 인터벌은 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS에서 RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS까지 예약되도록 요구된다.
본 발명에서, DL 헤더 및 레인징 서브채널을 제외한, 위에 정의된 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합 또는 존은 필수적으로 각 프레임 내에 포함되지는 않는다.
도 30 및 도 31은 본 발명에 따른 위 물리 계층 프레임 구조를 기반으로 한 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 30은 개선된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 개략도를 도시하고, 도 31은 단순화된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 개략도를 도시한다. 도 30 및 도 31에서, BS 및 RS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시된다. 널(NULL) 또는 공백 부분은 수신 또는 전송이 정렬되지 않은 부분을 나타낸다.
BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 및 RS TDD1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 프리앰블, DL-MAP, UL-MAP 및 FCH로 나타내어진 부분은 DL 헤더이고, RS TDD1의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 "RS와 동기화" 및 "MAP 정보를 획득"으로 나타내어진 부분은 DL 헤더 RX이다.
BS의 DL 릴레이 존(즉, DL 릴레이 방송, DL 릴레이 R#1, #2...)은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더에 뒤따라 정렬된다. BS의 UL 릴레이 존(즉 UL 릴레이 R#1, #2,..., 및 RRS TX)은 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS의 끝에 정렬된다. DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS 또는 SS/MSRS은 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다. BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다.
PHY 버스트는 인접 서브채널의 세트 및 OFDMA 심벌의 세트에 할당된다. BS 및 상이한 RS는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합에 의해 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 공유한다.
본 발명에 따른 릴레이 통신 프로세스가 릴레이 통신의 구체적인 구현 예를 참조로 기술된다. 릴레이 통신 프로세스는 다운링크 릴레이 통신 프로세스 및 업링크 릴레이 통신 프로세스를 포함하며, 이는 이하 기술된다.
릴레이 통신 프로세스의 다운링크 릴레이 통신 프로세스는 두 개의 양상, 즉 BS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS로부터 SS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상으로 구분된다.
(Ⅰ) 다운링크 릴레이의 제 1 양상(BS->RS)
다운링크 릴레이의 제 1 양상에서, 개선된 릴레이 모드의 릴레이 프로세스는 단순화된 릴레이 모드의 릴레이 프로세스와 동일하며, 이는 다음과 같다:
1. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더의 제 1 심벌 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한다.
2. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 RS TDD1의 DL 헤더 RX를 통해 주파수 f1에서 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
3. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다.
4. RS#1은 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 DL 헤더 RX를 통해 RS TDD1의 주파수 f1에서 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트 내의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. BS는 방송 메시지(들)를 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 방송을 통해 주파수 f1에서 전송한다.
6. BS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1에서 주파수 f1으로 전송한다.
7. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 전송된 방송 메시지를, DL RB를 통해 RS TDD1의 주파수 f1에서 수신한다. 방송 메시지는 RS#1에 의해 릴레이될 메시지를 포함할 수 있다.
8. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1 내의 전송된 트래픽 데이터를, DL 릴레이 존을 통해 RS TDD1의 주파수 f1으로 수신한다.
(Ⅱ) 다운링크 릴레이의 제 2 양상(RS->MS/SS)
다운링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 단순화된 릴레이 모드에서 프로세싱과 상이하다.
개선된 모드에서 프로세싱은 다음과 같다:
1. RS#1 TX1은 RS#1 TDD1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f1에서)의 제 1 심벌 내의 프리앰블을 전송한다.
2. MS/SS는 RS#1 TDD1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, RS#1과 동기화를 유지한다.
3. RS#1 TDD1은 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다. RS#1의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 RS#1로 제 1 양상의 단계 4에서 전송될 수 있다.
4. MS/SS는 RS#1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP를 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 RS#1 TDD1 및 RS#1 TDD2의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. RS#1 TDD1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로 시간 및 주파수 존에서 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더를 제외하고 주파수 f1에서 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 RS#1로 BS에 의해 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
6. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TDD1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존에서 수신한다.
단순화된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같다:
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
2. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP를 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
3. RS#1 TDD1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로 시간 및 주파수 존에서 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더를 제외하고 주파수 f1으로 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 RS#1로 BS에 의해 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
4. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TDD1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존에서 수신한다.
유사하게, 업링크 릴레이 통신 프로세스도 두 개의 양상, 즉 SS로부터 RS로 의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS로부터 BS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상을 포함한다.
(Ⅰ) 업링크 릴레이의 제 1 양상(MS/SS->RS)
개선된 릴레이 모드에서 업링크 릴레이의 제 1 양상의 프로세싱은 다음과 같다:
1. MS/SS는 RS#1 TDD1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f1) 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP를 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 RS#1 TDD1 및 RS#1 TDD2의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 RS TDD2의 업링크 서브 프레임 ULRS에서 주파수 f2로 전송한다.
3. RS#1 TDD2는 업링크 통신 데이터, 즉 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 MS/SS에 의해 해당 시간 및 주파수 존에서 주파수 f2로 수신한다.
단순화된 릴레이 모드에서 업링크 릴레이의 제 1 양상의 프로세싱은 다음과 같다:
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS, RS#1 TDD1 및 RS#1 TDD2의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 주파수 f2에서 RS TDD2의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에서 전송한다.
3. RS#1 TDD2는 업링크 통신 데이터, 즉 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 MS/SS에 의해 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존에서 주파수 f2으로 수신한다.
(Ⅱ) 업링크 릴레이(RS->BS)의 제 2 양상
업링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 단순화된 릴레이 모드에서의 프로세싱과 동일하다. 업링크 릴레이의 제 2 양상은 다음과 같다.
1. RS#1 TDD1은 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더(주파수 f1) 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. RS#1 TDD2는 업링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를, BS로 RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2로 전송한다. 업링크 릴레이 통신 데이터는 RS#1로 MS/SS에 의해 업링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 2에서 전송된다.
3. BS는 업링크 통신 데이터, 즉 단계 2의 트래픽 데이터를, BS의 업링크 서브 프레임 ULBS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2로 수신한다.
제 5 응용 시나리오 : 각 RS에는 BS 및 MS 각각에 대응하는 두 개의 OFDMA-TDD 라디오 트랜스시버가 제공되고, RS는 OFDMA 심벌 및 릴레이 서브채널(들)의 조합을 사용함으로써 정보를 전송한다.
도 32는 RS, BS 및 MS/SS 간의 개선된 모드 릴레이 통신 모드를 설명한다. 도 32에 도시한 바와 같이, RS, BS, MS/SS는 상호 간에 OFDMA-TDD에 의해 통신한다. BS 및 RS는 주파수 f2를 다운링크 통신에서 사용하고, 주파수 f1을 업링크 통신에서 사용한다. MS/SS는 BS에 RS의 무선 릴레이를 통해 접속한다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속한다.
도 32에 도시한 바와 같이, 각 RS는 두 세트의 FDD 라디오 트랜스시버, 예컨대 도 32의 FDD 라디오 트랜스시버 1 및 FDD 라디오 트랜스시버 2를 포함한다. 제 1 세트 FDD 라디오 트랜스시버에서, 트랜스미터 TX1은 주파수 f1에서 동작하고, 리시버 RX1은 주파수 f2에서 동작한다. 제 2 세트 FDD 라디오 트랜스시버에서, 트랜스미터 TX2는 주파수 f2에서 동작하고, 리시버 RX2는 주파수 f1에서 동작한다.
또한, 도 32에 도시한 바와 같이, DLBS는 BS에서 SS/MSBS 또는 RS로의 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타내고, ULBS는 SS/MSBS 또는 RS에서 BS로의 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임을 나타내며, SS/MSBS, RS 및 BS의 제2 세트 FDD 라디오 트랜스시버는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS 로의 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타낸다. ULRS는 SS/MSRS로부터 RS로의 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타내며, SS/MSRS 및 RS의 제 1 세트 FDD 라디오 트랜스시버는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다.
도 33은 본 발명에 따른 RS, BS, 및 MS/SS의 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명한다. 각 RS는 두 세트의 FDD 라디오 트랜스시버를 포함한다. 제 1 세트 FDD 라디오 트랜스시버에서, 트랜스미터 TX1은 주파수 f1에서 동작하고, 리시버 RX1은 주파수 f2에서 동작한다. 제 2 세트 FDD 라디오 트랜스시버에서, 트랜스미터 TX2는 주파수 f2에서 동작하고, 리시버 RX2는 주파수 f1에서 동작한다. 또한, 도 33에 도시한 바와 같이, DLBS는 BS에서 SS/MSBS 또는 RS로의 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타내고, ULBS는 SS/MSBS 또는 RS에서 BS로의 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임을 나타내며, SS/MSBS 또는 SS/MSRS, RS의 제 2 세트 FDD 라디오 트랜스시버 및 BS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS로의 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임을 나타내며, ULRS는 SS/MSRS로부터 RS로의 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타낸다. DLBS의 다운링크 방송 버스트, 예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 MS/SS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 MS/SS의 대역폭 요청은 MS/SS에 의해 BS로 ULBS의 레인징 서브채널을 통해, RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. DLBS의 다른 다운링크 버스트, 예컨대 DL-MAP 및 UL-MAP을 제외한 데이터 패킷 또는 메시지 패킷은 BS에 의해 MS/SS로 직접 전송될 수 없고, RS에 의해 릴레이되는 것이 요구된다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 MS/SS의 대역폭 요청을 제외한 ULBS의 다른 업링크 타임슬랏은 MS/SSRS에 의해 BS로 직접 전송될 수 없고, RS에 의해 릴레이 되는 것이 요구된다.
삭제
본 발명에 따른 BS, RS 및 SS/MS를 포함한 릴레이 통신 시스템이 제공된다. 릴레이 통신 시스템은 두 개의 릴레이 통신 모드, 즉 개선된 릴레이 모드 및 단순화된 릴레이 모드를 사용할 수 있다.
도 34에 도시한 바와 같이, BS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
유선 전송 프로세싱 유닛으로서, 이는 상위 스테이지 장치(예컨대 BS 컨트롤러) 또는 BS 세트와의 통신을 구축할 수 있고, BS 컨트롤러 또는 BS 세트와 정보를 교환할 수 있다.
OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버로서, 이는 RS 또는 SS/MS와 OFDMA-FDD에 의해 무선으로 통신하도록 구성된다. OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, BS 또는 BS와 통신할 수 있는 SS/SS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신할 수 있는, RS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송(예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP)을 위해, 다른 전송 데이터를 위한 구성보다 더욱 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구성(예컨대 BPSK(Binary Phase Shift Keying))을 사용하며, 또는 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 사용한다. BS는 DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송을 RS의 릴레이 없이 MS/SS로 직접 전송한다.
삭제
OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛(주파수 f2)은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, 무선으로 BS와 통신할 수 있는 SS/MS의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 또는 BS와 통신할 수 있는, RS의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 유선 전송 프로세싱 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 유선 전송 프로세싱 유닛 또는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 34에 도시한 바와 같이, RS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 1 및 2로서, 이는 OFDMA-FDD 기술로 BS 또는 SS/MS와 무선으로 통신하도록 구성된다. OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 1 및 2의 물리 계층 유닛, OFDMA-FDD 라디오 리시버 1 및 2의 물리 계층 유닛, 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 2(주파수 f2)의 물리 계층 유닛, 즉 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, 무선으로 RS와 통신할 수 있는 BS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다.
OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 1(주파수 f1)의 물리 계층 유닛, 즉 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
OFDMA-FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛(주파수 f1), 즉, 제 2 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 OFDMA-FDD라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 RS와 통신할 수 있는 BD의 OFDMA-FDD라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
OFDMA-FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛(주파수 f2), 즉 제 1 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 1 및 OFDMA-FDD 라디오 리시버 1은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 1, 즉 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버를 구성한다. OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 2 및 OFDMA-FDD 라디오 리시버 2는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 2, 즉 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버를 구성한다.
도 34에 도시한 바와 같이, SS/MS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버로서, OFDMA-FDD 방식으로 RS 또는 BS와 무선으로 통신하도록 구성된다. OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 OFDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있거나 또는 SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신할 수 있는 RS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, ULBS의 업링크 랜덤 액세스 타임슬랏(또는 경합 슬랏으로도 언급된다) 예컨대 초기 레인징 경합 슬랏 및 대역폭 요청 경합 슬랏, 또는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 위해, 다른 전송 데이터를 위한 구조보다 더 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구조(예컨대 BPSK)를 사용하거나, 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를, ULBS의 레인징 서브채널에서 사용한다. MS/SS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 BS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송한다.
OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 OFDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층과 무선으로 통신하고, SS/MS 또는 SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 통신할 수 있는 RS의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다.
OFDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 OFDMA 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 사용자로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 사용자 또는 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
본 발명에서, FDD 통신 모드에서, 도 18 (a)~(d)의 네 가지 경우에 도시한 바와 같이 네트워크 시스템 통신에서 간섭이 존재할 수 있다. 도면에서, TX는 전송 모델을 나타내고, RX는 수신 모델을 나타낸다.
RS를 기반으로 한 릴레이 통신을 구현하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레 임 구조는 적절하게 정렬되도록 요구되며, 그에 의해 신뢰성 있는 릴레이 통신을 구현하고 통신에서 발생 가능한 다양한 간섭을 제거한다.
본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예가 이하 기술된다.
RS를 기반으로 한 릴레이 통신을 구현하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 정의될 수 있다:
1. DL 릴레이 존은 TDM 기술에 의해 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 전송될 BS의 다운링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
본 발명에서, 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다.
2. DL 릴레이 존은 TDM 기술에 의해 RS의 주파수 f1의 제 2 세트 라디오 리시버 RX2의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 RS에 의해 수신된 BS의 DL 릴레이 존 내의 다운링크 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. 각 RS의 RX2는 오직 BS 릴레이 데이터를 OFDMA 심벌 및 DL 릴레이 존 내의 서브채널의 해당 조합(들)에서 수신하고, OFDMA 심벌 및 다른 RS를 위한 서브채널의 다른 조합(들)은 수신하지 않는다.
3. UL 릴레이 존은 TDM에 의해 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 주파수 f2 의 업링크 서브 프레임 ULBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 전송된 BS의 업링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다.
4. UL 릴레이 존은 RS의 제 2 세트 라디오 트랜스미터 TX2(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 RS에서 BS로의 UL 릴레이 존 내의 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다.
다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. 각 RS의 TX2는 오직 BS 릴레이 데이터를 OFDMA 심벌 및 UL 릴레이 존 내의 서브채널의 해당 조합(들)에서 수신하고, OFDMA 심벌 및 다른 RS를 위한 서브채널의 다른 조합(들)에서는 수신하지 않는다.
BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있어, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다. 또한, BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격 동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있어, RS로부터 RS로의 자기 간섭을 방지한다.
BS 및 RS 간의 방송 메시지의 전송을 용이하게 하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 즉 DL 릴레이 방송 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1)의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 방송될 다운링크 서브채널의 조합을 정의한다. 방송될 정보는 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC, 및 CLK_CMP 방송 메시지를 포함한다.
2. 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 즉 DL 릴레이 방송 서브채널은 RS의 제 2 세트 라디오 리시버 RX2(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, BS의 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏을 수신하기 위해 OFDMA 심벌 및 RS의 업링크 서브채널의 조합을 정의하여, 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC, 및 CLK_CMP 방송 메시지를 수신한다.
본 발명에서, BS 및RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. RRS(Relay Ranging Subchannel)은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS(주파수 f2)의 UL 릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFFDMA 심벌 및 BS 릴레이 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의한다. RRS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, SS/MSSBS의 대역폭 요청을 위해 또한 레인징 서브채널로서 사용될 수 있다.
2. RRS TX(Relay Ranging TX Subchannel)는 RS의 제 2 라디오 트랜스미터 TX2(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액 세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 RS 릴레이 레인징 전송 서브채널의 조합(들)을 정의한다.
BS의 RRS는 RS TX2의 RRS TX와 주파수 및 시간에서 일대일 대응을 구성하고, RS TX2의 RRS TX와 엄밀하게 동기화한다.
BS 또는 RS TX1의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임에서, BS는 DL 헤더, BS의 DL 릴레이 존 및 RS TX1의 UL 릴레이 존을 제외한 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을, OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 상이한 RS와 공유하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭, RS로부터 SS/MSBS로의 간섭 및 BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
BS 또는 RS RX1의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임에서, BS는 BS의 UL 릴레이 존 및 RS RX1의 UL 릴레이 존 내의 BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 기간을 제외하고, 업링크 서브 프레임의 남은 부분을, OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 상이한 RS와 공유하여, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭, 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 다운링크 헤더, 즉 DL 헤더는 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, 다운링크 서브 프레임의 시작으로서 정 의되어, 사용자 동기화 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합 및 OFDMA 심벌 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 서브 프레임의 서브채널의 조합의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다.
동기화 정보 및 표시 정보는 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임에 정의된 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP 정보를 포함하며, SS/MSBS, RS 및 BS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지한다.
2. 개선된 릴레이 모드에서, 다운링크 헤더, 즉 DL 헤더는 RS의 제 1 세트 라디오 트랜스미터(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되며, 다운링크 서브 프레임의 시작에 정렬되어, 사용자 동기화 정보를 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합 및, OFDMA 심벌 및 RS의 제 1 세트 라디오 트랜스미터의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 서브 프레임 내의 서브채널의 조합의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다.
유사하게, 동기화 정보 및 표시 정보는 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임에 정의된 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP 정보를 포함하며, SS/MSRS 및 RS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지한다.
본 발명에서, 개선된 릴레이 모드에서, RS TX1의 DL 헤더는 시간에서 BS의 DL 헤더에 뒤쳐진다. RS TX1의 DL 헤더의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브 채널의 조합은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내에 정렬되지 않아, BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
개선된 릴레이 모드에서, RS TX1의 DL 헤더의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 다른 RS의 TX1의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되지 않을 수 있어, BS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
특수한 경우인 상이한 RS TX1의 DL 헤더가 시간에서 중복되지 않는 경우, 상이한 RS TX1의 DL 헤더는 상호 간에 전체적으로 중복되는 것이 요구되며, 상호 간에 엄밀하게 동기화가 유지되고, 동일한 컨텐츠를 포함하도록 요구되어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
본 발명에서, BS 및RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
다운링크 헤더 수취, 즉 DL 헤더 RX는 RS의 제 2 세트 라디오 리시버 RX2(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, BS의 DL 헤더를 수신하기 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다. RS의 라디오 트랜스시버 두 세트는 DL 헤더 RX 내에 수신된 프리앰블에 따라 BS와 주파수 및/또는 심벌 동기화를 달성한다.
BS의 DL 헤더 및 RS의 DL 헤더 RX는 상호 간에 일대일 대응을 구성하도록 요구되고 상호 간에 엄밀하게 동기화되도록 요구된다.
본 발명에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 더 정의될 수 있다:
1. 레인징 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS(주파수 f2)의 UL릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 SS/MSSBS의 대역폭 요청을 위한 OFDMA 심벌 및 BS 레인징 수신 서브채널의 조합(들)을 정의한다.
2. 개선된 릴레이 모드에서, 레인징 서브채널은 RS의 제 1 세트 라디오 리시버 RX1(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 SS/MSSRS의 대역폭 요청을 위한 OFDMA 심벌 및 RS 레인징 전송 서브채널의 조합을 정의한다.
본 발명에서, DL 헤더 및 레인징 서브채널을 제외한, OFDMA 심벌 및 서브채널의 위 정의된 조합 또는 존은 각 프레임 내에 필수적으로 포함되지는 않는다.
도 35 및 도 36은 본 발명에 따른 위 물리 계층 프레임 구조를 기반으로 한 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 35는 개선된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 개략도를 도시하고, 도 36은 단순화된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 개략도를 도시한다.
도 35 및 도 36에서, BS 및 RS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시된다. 널(NULL) 또는 공백 부분은 수신 또는 전송이 정렬되지 않은 부분을 나타낸 다.
도 35 및 도 36의 구체적인 프레임 구조는 다음과 같이 기술된다.
BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 및 RS TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 프리앰블, DL-MAP, UL-MAP 및 FCH로 나타내어진 부분은 DL 헤더이고, RS RX2의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 백색 수직 가는 블록으로 나타내어진 부분은 DL 헤더 RX이다.
BS의 DL 릴레이 존(즉, DL 릴레이 방송, DL 릴레이 R#1, #2,...)은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더를 뒤따라 정렬된다. BS의 UL 릴레이 존(즉, UL 릴레이 R#1, #2,..., 및 RRS TX)은 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS의 끝에 정렬된다. BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS 또는 SS/MSRS는 는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않고, RS는 OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, RS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다.
PHY 버스트는 인접 서브채널의 세트 및 OFDMA 심벌의 세트에 할당된다. BS 및 상이한 RS는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합에 의해 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 공유한다.
본 발명에 따른 BS 및 RS의 위 물리 계층 프레임 구조를 기반으로 한 릴레이 통신 프로세스의 구체적인 구현 예가 제공된다. 릴레이 통신 프로세스는 BS로부터 SS로의 다운링크 릴레이 통신 프로세스, 및 SS로부터 BS로의 업링크 릴레이 통신 프로세스를 포함한다.
릴레이 통신 프로세스의 다운링크 릴레이 통신 프로세스가 먼저 기술된다. 다운링크 릴레이 통신 프로세스는 두 가지 양상, 즉 BS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함한 제 1 양상, 및 RS로부터 SS로의 통신 프로세스를 포함한 제 2 양상을 포함한다.
(Ⅰ) 다운링크 릴레이의 제 1 양상(BS->RS),
다운링크 릴레이의 제 1 양상에서, 개선된 릴레이 모드의 프로세싱은 단순화된 릴레이 모드의 프로세싱과 동일하며, 이는 다음과 같다:
1. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더의 제 1 심벌 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한다.
2. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 RS RX2의 DL 헤더 RX에서 주파수 f1로 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
3. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다.
4. RS#1은 DL 헤더 RX 내의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 RS RX2의 주파수 f1에서 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트 내의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대 한 정보를 획득한다.
5. BS는 방송메시지(들)을 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 방송을 사용함으로써 주파수 f1에서 전송한다.
6. BS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1에서 주파수 f1로 전송한다.
7. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 전송된 방송 메시지를, DL RB에서 RS RX2의 주파수 f1으로 수신한다. 방송 메시지는 RS#1에 의해 릴레이될 메시지를 포함할 수 있다.
8. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1 내의 전송된 트래픽 데이터를 DL 릴레이 존에서 RS RX2의 주파수 f1으로 수신한다.
(Ⅱ)다운링크 릴레이의 제 2 양상(RS->MS/SS)
다운링크 릴레이의 제 2 양상에서 개선된 릴레이 모드의 프로세싱은 다음과 같다:
1. RS#1 TX1은 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f1)의 제 1 심벌 내의 프리앰블을 전송한다.
2. MS/SS는 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, RS#1과 동기화를 유지한다.
3. RS#1 TX1은 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다. RS#1의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 RS#1로 다운링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 4에서 전송될 수 있다.
4. MS/SS는 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 RS#1 TX1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. RS#1 TX1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로, 시간 및 주파수 존에서, DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외하고, 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에서 주파수 f1으로 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 RS#1로 BS에 의해 다운링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
6. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존에서 수신한다.
다운링크 릴레이의 제 2 양상에서 단순화된 릴레이 모드의 프로세싱은 다음과 같다:
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰 블을 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
2. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
3. RS#1 TX1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로 시간 및 주파수 존에서, DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외하고, 다운링크 서브 프레임 DLRS에서 주파수 f1으로 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 RS#1로 BS에 의해 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
4. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존에서 수신한다.
업링크 릴레이 통신 프로세스가 이하 기술된다. 유사하게, 업링크 릴레이 통신 프로세스는 또한 두 가지 양상, 즉 SS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함한 제 1 양상, 및 RS로부터 BS로의 통신 프로세스를 포함한 제 2 양상을 포함한다.
(Ⅰ)업링크 릴레이의 제 1 양상(MS/SS->RS)
개선된 릴레이 모드에서 업링크 릴레이의 제 1 양상에서 프로세싱은 다음과 같다:
1. MS/SS는 RS#1 TX1의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f1) 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 RS#1 TX1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보 를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, RS RX1의 업링크 서브 프레임 ULRS에서(BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 및 주파수 존을 제외하고) 주파수 f2로 전송한다.
3. RS#1 RX1은 업링크 통신 데이터, 즉 업링크 서브 프레임 ULRS에서 MS/SS에 의해 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존에서 주파수 f2로 수신한다.
단순화된 릴레이 모드에서 업링크 릴레이의 제 1 양상에서 프로세싱은 다음과 같다.
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS 및 RS#1 TX1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, 주파수 f2에서 RS RX1의 업링크 서브 프레임 ULRS(BS의 UL릴레이 존에 대응하는 시간 및 주파수 존을 제외한) 내에서 전송한다.
3. RS#1 RX1은 업링크 통신 데이터, 즉 MS/SS에 의해 전송된 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 트래픽 데이터를, 해당 시간 및 주파수 존을 통해 주파수 f2에서 수신한다.
(Ⅱ) 업링크 릴레이의 제 2 양상(RS->BS)
업링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 단순화된 릴레이 모드에서의 프로세싱과 동일하다. 업링크 릴레이의 제 2 양상은 다음과 같다.
1. RS#1 RX2는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더(주파수 f1) 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. RS#1 TX2는 업링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 BS로, RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2로 전송한다. 업링크 릴레이 통신 데이터는 RS#1로 MS/SS에 의해 업링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 2에서 전송된다.
3. BS는 업링크 통신 데이터, 즉 단계 2의 트래픽 데이터를 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1 내에서 주파수 f2로 수신한다.
제 6 응용 시나리오 : 각 RS는 단일 FDD 라디오 트랜스시버를 포함하고, RS는 릴레이 타임슬랏을 통해 정보를 전송한다.
도 16, 도 17 및 도 2는 RS, BS 및 MS/SS를 포함한 릴레이 통신 방법 및 시스템을 설명한다. 도 16은 다운링크를 위한 단일 RS의 경우를 설명하며, 도 17은 업링크를 위한 단일 RS의 경우를 설명하고, 도 2는 다수의 RS의 경우를 설명한다. 통신 시스템 모델에서, FDD/TDM/TDMA 기술이 RS, BS 및 MS/SS 간의 통신을 구현하 기 위해 사용된다.
주파수 f1은 BS의 다운링크 통신 및 RS의 업링크 통신을 위해 사용되고, 주파수 f2는 BS의 업링크 통신 및 RS의 다운링크 통신을 위해 사용된다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속하고, MS/SS는 BS에 RS의 무선 릴레이를 통해 접속한다. FDD 모드에서, 도 37 (a)~(d)에 설명된 네 가지 경우에 도시한 바와 같이, 네트워크 시스템 통신에 간섭이 있을 수 있다. 도 37에서, TX는 전송 모듈을 나타내고, RX는 수신 모듈을 나타낸다.
기술의 편의를 위해, 도 2, 도 16 및 도 17에서, BS 및 RS의 적용범위는 다음을 포함하는 세 개의 지역으로 구분된다:
1. 지역 1: 오직 BS에 의해 커버되는 다운링크로서, RS에서 BS의 MS/SS(예를 들면 도 16에서 MSBS)로의 간섭이 없다.
2. 지역 3: 오직 RS에 의해 커버되는 다운링크로서, BS로부터 RS의 MS/SS(예를 들면 도 16에서 MSRS)로의 간섭이 없다.
3. 지역 2: BS 및 RS 둘 모두에 의해 커버되는 다운링크로서, RS로부터 MSBS로의 간섭이 존재하고 BS로부터 MSRS로의 간섭이 존재한다. 도 6에서, BS 및 RS1 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS1의 지역 2이고, BS 및 BS2 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS2의 지역 2이다.
도 2, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이 세 가지 통신 시스템 모델 내의 RS 및 BS의 적용 범위는 또한 다음을 포함하는 세 개의 지역으로 구분될 수 있다:
1. 지역 11: 오직 BS에 의해 커버되는 업링크로서, MS/SS로부터 BS로의 간섭이 없다.
2. 지역 33: 오직 RS에 의해 커버되는 업링크로서, MSRS로부터 BS로의 간섭이 없다.
3. 지역 22: BS 및 RS 둘 모두에 의해 커버되는 업링크로서, MSBS로부터 RS로의 간섭이 존재하고 MSRS로부터 BS로의 간섭이 존재한다. 도 17에서, BS 및 RS1 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS1의 지역 22이고, BS 및 BS2 둘 모두에 의해 커버되는 중복 지역은 RS2의 지역 22이다.
도 38은 본 발명에 따른 RS, BS 및MS/SS의 개선된 릴레이 통신 모드를 설명한다. 개선된 릴레이 통신 모드에서, RS 및 BS, MS/SS는 FDD/TDM/TDMA에 의해 상호 간에 통신한다. 주파수 f1은 BS의 다운링크 통신 및 RS의 업링크 통신을 위해 사용되고, 주파수 f2는 BS의 업링크 통신 및 RS의 다운링크 통신을 위해 사용된다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속하고, MS/SS는 BS에 RS의 무선 릴레이를 통해 접속한다.
도 38에 도시한 바와 같이, RS는 오직 FDD 라디오 트랜스시버를 요구한다. DLBS는 BS로부터 SS/MSBS 또는 RS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타내고, ULBS는 SS/MSBS 또는 RS로부터 BS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타내며, SS/MSBS 및 BS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS (RS의 적용범위 내의 SS) 로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타낸다. ULRS는 SS/MSRS 로부터 RS로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타내며, SS/MSRS 및 RS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다.
도 39는 RS, BS 및 MS/SS의 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명한다. 단순화된 릴레이 통신 모드에서, 주파수 f1은 BS의 다운링크 통신 및 RS의 업링크 통신을 위해 사용되고, 주파수 f2는 BS의 업링크 통신 및 RS의 다운링크 통신을 위해 사용된다. RS는 오직 하나의 FDD 라디오 트랜스시버를 요구한다. DLBS는 BS로부터 SS/MSBS 또는 RS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타내고, ULBS는 SS/MSBS 또는 RS로부터 BS로의, BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타내며, SS/MSBS 또는 SS/MSRS 및 BS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지하도록 요구된다. DLRS는 RS로부터 SS/MSRS 로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임을 나타낸다. ULRS는 SS/MSRS 로부터 RS로의, RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임을 나타낸다. DLBS의 다운링크 방송 버스트, 예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS/SSRS로 BS에 의해, RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. ULBS의 업링크 랜덤 액세스 타임슬랏(또는 경합 슬랏으로 언급된다), 예컨대 초기 레인징 경합 슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏은 BS로 MS/SS에 의해, RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. DLBS의 다른 다운링크 버스트, 예컨대 DL-MAP 및UL-MAP을 제외한 데이터 패킷 또는 메시지 패킷은 MS/SSRS로 BS에 의해 직접 전송될 수 없고, RS에 의해 릴레이 되는 것이 요구된다. 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 제외한, ULBS의 다른 업링크 타임슬랏은 BS로 MS/SSRS에 의해 직접 전송될 수 없고, RS에 의해 릴레이 되는 것이 요구된다.
도 40은 본 발명에 따른 BS, RS 및 SS/MS를 포함하는 릴레이 통신 시스템을 도시한다.
도 40에 도시된 바와 같이 릴레이 통신 시스템에서, BS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
유선 전송 프로세싱 유닛으로서, 이는 상위 스테이지 장치(예컨대 BS 컨트롤러) 또는 BS 세트와의 통신을 구축할 수 있고, BS 컨트롤러 또는 BS 세트와 정보를 교환할 수 있다.
FDD 라디오 트랜스시버로서, 이는 RS 또는 SS/MS와 FDD 방식에 의해 무선으로 통신하도록 구성된다. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, BS와 통신할 수 있는 RS 또는 SS/MSBS의 FDD라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛(주파수 f2)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, BS와 통신할 수 있는 RS 또는 SS/MSBS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 유선 전송 프로세싱 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 40에 도시한 바와 같이, RS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
FDD 라디오 트랜스시버로서, 이는 FDD 방식으로 BS 또는 SS/MS와 무선으로 통신하도록 구성된다. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터의 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버의 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터의 물리 계층 유닛(주파수 f2)은 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, RS와 통신할 수 있는 BS 또는 SS/MS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 리시버의 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, RS와 통신할 수 있는 BS 또는 SS/MS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
SS/MS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
FDD 라디오 트랜스시버로서, FDD 방식으로 RS 또는 BS와 무선으로 통신하도록 구성된다. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있는 RS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛(주파수 f2)는 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있는 RS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 또는 사용자로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 상기 처리된 데이터를 사용자 또는 FDD라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
RS를 기반으로 한 릴레이 통신을 구현하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 적절하게 정렬되도록 요구되고, 그에 의해 신뢰성 있는 릴레이 통신을 확보하고, 도 7에 도시된 바와 같은 발생 가능한 다양한 간섭을 효율적으로 방지한다.
RS를 기반으로 한 릴레이 통신을 구현하기 위해, 본 발명에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 세 가지 구현 솔루션이 제공된다. 세 가지 구현 솔루션의 예가 이하 기술된다.
제 1 구현 솔루션에서, BS 및RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 정의될 수 있다:
1. DL 릴레이 존으로서, BS의 물리 계층 프레임 구조의 주파수 f1의 다운링크 프레임 DLBS 내에 정렬되어, BS로부터 RS로의 BS 다운링크 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 6에 도시된 바와 같은 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 DL 릴레이 존을 공유한다.
2. DL 릴레이 존으로서, RS의 FDD 라디오 리시버 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, RS에 의해 수신된 BS의 DL 릴레이 존 내의 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 6에 도시된 바와 같은 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 DL 릴레이 존을 공유한다.
3. UL 릴레이 존으로서, BS의 물리 계층 프레임 구조의 주파수 f2의 업링크 프레임 ULBS 내에 정렬되어, RS로부터 BS로의 BS 업링크 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 6에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 UL 릴레이 존을 공유한다.
4. UL 릴레이 존으로서, RS의 FDD 라디오 트랜스미터 TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, RS로부터 BS로의 BS의 UL 릴레이 존 내의 릴레이 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 6에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 UL 릴레이 존을 공유한다.
5. BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏 및 주파수는 RS RX의 DL 릴레이 존 내의 타임슬랏 및 주파수와 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏 및 주파수는 RS TX의 UL 릴레이 존 내의 타임슬랏 및 주파수와 일대일 대응을 구성한다.
6. BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않을 수 있어, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭 및 SS/MSRS로부터 BS로의 간섭을 방지한다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않을 수 있어, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭을 방지한다.
7. 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏, 즉 DL 릴레이 방송 슬랏(DL RB)로서, BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1)의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, BS에 의해 RS로 방송된 다운링크 타임슬랏을 정의하여, 802.16 표 준에 정의된 DCD, UCD, FPC, 및 CLK_CMP 방송 메시지를 방송한다.
8. 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏, 즉 DL 릴레이 방송 RX(DL RB RX)로서, RS의 제 2 세트 라디오 리시버 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 ULRS 내의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, BS의 다운링크 방송 타임슬랏을 수신하기 위한 RS의 업링크 타임슬랏을 정의하여, 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC, 및 CLK_CMP 방송 메시지를 수신한다.
9. 다운링크 간섭 슬랏, 즉 DL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, BS의 다운링크 적용범위 즉, "지역 2"의 BS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
10. 다운링크 간섭 슬랏, 즉 DL 간섭 슬랏은 RS의 FDD 라디오 트랜스미터 TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, RS의 다운링크 적용범위, 즉 "지역 2"의 RS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 6에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 DL 간섭 슬랏을 공유하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
11. BS의 DL 간섭 슬랏은 RS TX의 DL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않을 수 있으며, SS/MSBS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
12. 다운링크 헤더 타임슬랏, 즉 DL 헤더 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, 다운링크 타임슬랏의 시작으 로서, 사용자 동기화 정보 전송을 위한 타임슬랏, 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 타임슬랏을 정의한다. 동기화 정보 및 표시 정보는 프리앰블, FCH 버스트, 및 기존 802.16 OFDM 또는 SC(Single Carrier) 프레임의 하나 또는 그 이상의 다운링크 버스트를 포함한다. 다운링크 버스트는 DLFP(Downlink Frame Prefix)에 의해 구체화되고 FCH(Frame Control Header)를 이어서 뒤따르고, DL-MAP 및 UL-MAP을 포함한다. 또한, SS/MSBS, RS 및 BS는 전송 및 수신에서 상호 간에 프레임 동기화를 유지한다.
13. 개선된 릴레이 모드에서, 다운링크 헤더 타임슬랏 즉 DL 헤더 슬랏은 RS의 TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 프레임 DLRS의 DLRS 내에 정렬되어, 다운링크 타임슬랏의 시작으로서, 사용자 동기화 정보 전송을 위한 타임슬랏 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 다운링크 프레임의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 타임슬랏을 정의한다. 동기화 정보 및 표시 정보는 프리앰블, FCH 버스트, 및 기존 802.16 OFDM 또는 SC(Single Carrier) 프레임의 하나 또는 그 이상의 다운링크 버스트를 포함한다. 다운링크 버스트는 DLFP(Downlink Frame Prefix)에 의해 구체화되고 FCH(Frame Control Header)를 이어서 뒤따르고, DL-MAP 및 UL-MAP을 포함한다. 또한, SS/MSRS, RS는 전송 및 수신에서 상호 간에 프레임 동기화를 유지한다.
14. 개선된 릴레이 모드에서, RS TX의 DL 헤더 슬랏은 BS의 DL 헤더 슬랏에 시간에서 BS의 DL 헤더 슬랏과 함께 뒤쳐진다.
15. 개선된 릴레이 모드에서, RS TX의 DL 헤더 슬랏은 다른 RS TX의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 프레임 DLRS의 DL 헤더 슬랏 및 DL간섭 슬랏과 중복되지 않을 수 있어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다. 특수한 경우인 상이한 RS의 DL 헤더 슬랏이 시간에서 중복되는 경우, 상이한 RS의 DL 헤더 슬랏은 상호 간에 전체적으로 중복되고, 상호 간에 엄밀하게 동기화가 유지되고, 동일한 컨텐츠를 포함하도록 요구되어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
16. 다운링크 헤더 수신 타임슬랏, 즉 DL 헤더 RX 슬랏은 RS의 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, BS의 DL 헤더 슬랏을 수신하기 위한 타임슬랏을 정의한다.
17. BS의 DL 헤더 슬랏 및 RS의 DL 헤더 RX 슬랏은 상호 간에 전체적으로 중복되도록 요구되고 상호 간에 엄밀하게 동기화되도록 요구된다.
18. 업링크 간섭 타임슬랏, 즉 UL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬되어, BS의 업링크 적용범위, 즉 "지역 22"의 BS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
19. 업링크 간섭 타임슬랏, 즉 UL 간섭 슬랏은 RS의 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 적용범위, 즉 "지역 22"의 RS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 6에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 간섭 슬랏을 TDM에 의해 공유하여, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭을 방지한다.
20. BS의 DL간섭 슬랏은 RS RX의 UL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않을 수 있어, SS/MSRS로부터 SS/MSBS로의 간섭을 방지한다.
21. 업링크 경합 타임슬랏, 즉 UL 경합 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬된다. UL 경합 슬랏은 기존 802.16 OFDM(또는 SC) 프레임 내의 초기 레인징 경합 슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함한다.
22. 개선된 릴레이 모드에서, 업링크 경합 타임슬랏, 즉 UL 경합 슬랏은 역시 RS의 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 프레임 ULRS 내에 정의된다. RS의 UL 경합 슬랏은 또한 기존 802.16 OFDM(또는 SC) 프레임 내의 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함한다.
23. 업링크 경합 전송 타임슬랏, 즉 UL 경합 TX 슬랏은 RS의 TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어, BS의 UL 경합 슬랏 내의 타임슬랏 경합을 위해 RS에 의해 전송될 타임슬랏을 정의한다.
24. BS의 UL 경합 슬랏 및 RS TX2의 UL 경합 TX 슬랏은 상호 간에 전체적으로 시간 및 주파수에서 중복되는 것이 요구되고, 상호 간에 엄밀하게 동기화가 유지되는 것이 요구된다.
25. 위 정의된 물리 계층 프레임 구조에서, 위 정의된 슬랏 또는 존은 DL 헤 더 슬랏 및 UL 경합 슬랏을 제외하고 각 프레임에 필수적으로 포함되지는 않는다.
도 41 및 도 42는 본 발명에 따른 상기 물리 계층 프레임 구조에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 41은 개선된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 도시하는 개략도이고, 도 42는 단순화된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 도시하는 개략도이다. 도 41 및 도 42에서, RS 및 BS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시한 바와 같은 주파수로 나타내어 진다.
도 41 및 도 42에 도시한 바와 같은 구체적인 프레임 구조가 이하 기술된다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 및 RS TX의 다운링크 프레임 DLRS 내에 흑색 화살표에 의해 표시된 흑색 타임슬랏은 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 및 RS RX의 업링크 프레임 ULRS내에 흑색 화살표에 의해 표시된 흑색 타임슬랏은 UL 경합 슬랏을 나타낸다. RS TX의 백색 화살표에 의해 표시된 백색 타임슬랏 TX는 UL 경합 TX 슬랏이다. RS RX의 백색 화살표에 의해 표시된 백색 타임슬랏 RX는 DL 헤더 RX 슬랏이다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 내의 타임슬랏 "TX"는 DL 경합 슬랏(지역 2의 BS 다운링크 적용범위)이다. BS의 업링크 프레임 ULBS 내의 타임슬랏 "RX"는 UL 간섭 슬랏(지역 22의 BS 업링크 적용범위)이다. RS TX의 다운링크 프레임 DLRS 내의 타임슬랏 "TX"는 DL 경합 슬랏(지역 2의 RS 다운링크 적용범위)이다. RS RX의 업링크 프레임 ULRS 내의 타임슬랏 "RX"는 UL 간섭 슬랏(지역 22의 RS 업링크 적용범위)이다.
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 업링크 프레임 ULBS의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다. BS의 DL릴레이 존의 타임슬랏은 RS RX의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL릴레이 존의 타임슬랏은 RS TX의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 DL 경합 슬랏은 RS RX의 UL 경합 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않을 수 있고, BS의 UL 경합 슬랏은 RS TX의 DL 경합 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않을 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해, DL 릴레이 존(즉 도 6의 DL RB, DL 릴레이 R#1, #2,...등), UL 릴레이 존(즉 UL 릴레이 R#1, #2,...등), DL 간섭 슬랏 및 UL 간섭 슬랏을 공유한다.
제 2 구현 솔루션에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 정의될 수 있다:
상기 제 1 구현 솔루션의 특징 1~25와 비교하여, 제 2 구현 솔루션은 제 1 구현 솔루션과 일 특징에서 상이하며 이는 다음과 같다.
14. 개선된 릴레이 모드에서, RS TX의 DL 헤더 슬랏은 BS의 DL 헤더 슬랏에 시간에서 뒤쳐지고, BS의 DL 헤더 슬랏과 중복되지 않는다. RS TX의 DL 헤더 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 프레임 ULBS의 DL 비간섭 슬랏에 대응하는 시간 간격 내에 있는 것이 요구된다.
또한, 제 2 구현 솔루션은 제 1 구현 솔루션과 비교하여, 다음과 같은 여섯 개의 추가적인 특징을 가진다.
26. 다운링크 비간섭 타임슬랏, 즉 DL 비간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, BS의 다운링크 적용범위"지역 1"의 BS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
27. 다운링크 비간섭 타임슬랏, 즉 DL 비간섭 슬랏은 RS의 TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어, RS의 다운링크 적용범위"지역 3"의 RS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
28. BS의 UL 비간섭 슬랏은 RS TX의 DL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않을 수 있다.
29. 업링크 비간섭 타임슬랏, 즉 UL 비간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬되어 BS의 업링크 적용범위 "지역 11"의 BS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
30. 업링크 비간섭 타임슬랏, 즉 UL 비간섭 슬랏은 RS의 FDD 라디오 리시버 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 적용범위 "지역 33"의 RS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
31. BS의 DL 비간섭 슬랏은 RS RX의 UL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않을 수 있다.
도 43은 제 2 구현 솔루션 내의 위 물리 계층 프레임 구조에 따른 개선된 릴레이 모드 내의 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 43에서, RS 및 BS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시된 바와 같은 주파수로 나타내어진다.
도 43에 도시한 바와 같이 구체적인 프레임 구조가 이하 기술된다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 및 RS TX의 다운링크 프레임 DLRS 내에 흑색 화살표에 의해 표시된 흑색 타임슬랏은 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 및 RS RX의 업링크 프레임 ULRS내에 흑색 화살표에 의해 표시된 흑색 타임슬랏은 UL 경합 슬랏을 나타낸다. RS TX의 백색 화살표에 의해 표시된 백색 타임슬랏 "TX"는 UL 경합 TX 슬랏이다. RS RX의 백색 화살표에 의해 표시된 백색 타임슬랏 "RX"는 DL 헤더 RX 슬랏이다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS에서, 타임슬랏 TX는 DL 비경합 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 1")이며, 타임슬랏 TX는 DL 경합 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. BS의 업링크 프레임 ULBS에서, 타임슬랏 RX는 UL 비경합 슬랏(BS의 업링크 적용범위 "지역 11")이며, 타임슬랏 RX는 UL 경합 슬랏(BS의 업링크 적용범위 "지역 22")이다.
RS TX의 다운링크 프레임 DLRS에서, 타임슬랏 TX3는 DL 비경합 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 3")이며, 타임슬랏 TX는 DL 경합 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. RS RX의 업링크 프레임 ULRS에서, 타임슬랏 RX3는 UL 비경합 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 33")이며, 타임슬랏 RX는 UL 경합 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 33")이다.
삭제
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다. BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS RX의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS TX의 UL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. BS의 UL릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다. BS의 DL릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 DL 간섭 슬랏은 RS RX의 UL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않고, BS의 UL 간섭 슬랏은 RS TX의 DL 간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않는다.
단순화된 릴레이 모드에서 물리 계층 프레임 구조는 개선된 릴레이 모드에서 물리 계층 프레임 구조와 다음과 같은 점에서 상이하다: 도 43에 도시한 바와 같 이, RS TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS내에 DL 헤더 슬랏이 없고 RS RX의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 UL 경합 슬랏이 없다.
제3 구현 솔루션에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 정의될 수 있다.
제 2 구현 솔루션의 특징 1~31과 비교하여, 제 3 구현 솔루션은 다음과 같은 네 개의 특징이 상이하다:
9. 다운링크 간섭 타임슬랏, 즉 DL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조 내의 다운링크 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어 다운링크 적용범위"지역 2"의 BS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
10. 다운링크 간섭 타임슬랏, 즉 DL 간섭 슬랏은 RS의 FDD라디오 트랜스미터 TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 DLRS 내에 정렬되어 RS의 다운링크 적용범위"지역 2"의 RS 다운링크 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 6에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 TDM에 의해 DL 간섭 슬랏을 공유하여, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
18. 업링크 간섭 타임슬랏, 즉 UL 간섭 슬랏은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬되어, BS의 업링크 적용범위 "지역 22"의 BS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다.
19. 업링크 간섭 타임슬랏, 즉 UL 간섭 슬랏은 RS의 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 프레임 ULRS 내에 정렬되어, RS의 업링크 적용범위"지역 22"의 RS 업링크 데이터 타임슬랏을 정의한다. 도 2에 도시한 바와 같이 다수의 RS의 경우, 다수의 RS는 TDM에 의해 UL 간섭 슬랏을 공유하여, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭을 방지한다.
도 44는 물리 계층 프레임 구조의 제 3 구현 솔루션에 따른 개선된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 44에서, RS 및BS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시한 바와 같은 주파수로 나타내어 진다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS 및RS TX의 다운링크 프레임 DLRS 내의 흑색 화살표에 의해 표시된 흑색 타임슬랏은 DL 헤더 슬랏을 나타낸다. BS의 업링크 프레임 ULBS 및 RS RX의 업링크 프레임 ULRS 내의 흑색 화살표에 의해 표시된 흑색 타임슬랏은 UL 경합 슬랏을 나타낸다. RS TX 내의 백색 화살표에 의해 표시된 백색 타임슬랏 "TX"는 UL 경합 TX 슬랏을 나타낸다. RS RX 내의 백색 화살표에 의해 표시된 백색 타임슬랏 "RX"는 DL 헤더 RX 슬랏을 나타낸다.
BS의 다운링크 프레임 DLBS에서, 타임슬랏 TX는 DL 비간섭 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 1")이며, 타임슬랏 TX는 DL 간섭 슬랏(BS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. BS의 업링크 프레임 ULBS에서, 타임슬랏 RX는 UL 비간섭 슬랏(BS의 업링크 적용범위 "지역 11")이며, 타임슬랏 RX는 UL 간섭 슬랏(BS의 업링크 적용범 위 "지역 22")이다. RS TX의 다운링크 프레임 DLRS에서, 타임슬랏 TX3는 DL 비간섭 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 3")이며, 타임슬랏 TX는 DL 간섭 슬랏(RS의 다운링크 적용범위 "지역 2")이다. RS RX의 업링크 프레임 ULRS에서, 타임슬랏 RX3는 UL 비간섭 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 33")이며, 타임슬랏 RX는 UL 간섭 슬랏(RS의 업링크 적용범위 "지역 22")이다.
BS의 DL 릴레이 존은 BS의 다운링크 프레임 DLBS의 DL 헤더 슬랏을 뒤따르고, BS의 UL 릴레이 존은 BS의 업링크 프레임 ULBS의 UL 경합 슬랏을 뒤따른다 BS의 DL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS RX의 DL 릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성하고, BS의 UL 릴레이 존의 타임슬랏은 RS TX의 UL릴레이 존의 타임슬랏과 일대일 대응을 구성한다. BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSRS는 임의의 전송 타임슬랏을 정렬하지 않는다.
BS의 DL 간섭 슬랏은 RS RX의 UL간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않고, BS의 UL 간섭 슬랏은 RS TX의 DL간섭 슬랏과 타임슬랏에서 중복되지 않는다. BS의 UL 비간섭 슬랏은 RS TX의 DL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 가능한한 많이 중복되고, BS의 DL 간섭 슬랏은 RS RX의 UL 비간섭 슬랏과 타임슬랏에서 가능한한 많이 중복된다.
단순화된 릴레이 모드에서 물리 계층 프레임 구조는 개선된 릴레이 모드에서 물리 계층 프레임 구조와 다음과 같은 점에서 상이하다: 도 44에 도시한 바와 같이 RS TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 DL 헤더 슬랏이 없고 RS RX의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 UL 경합 슬랏이 없다.
본 발명은 BS 및 RS의 위 물리 계층 프레임 구조를 기반으로 한 릴레이 통신 시스템의 프로세싱 흐름을 더 제공한다. 프로세싱 흐름은 BS로부터 SS로의 다운링크 릴레이 통신 프로세스, 및 SS로부터 BS로의 업링크 릴레이 통신 프로세스를 포함한다.
우선, BS로부터 SS로의 다운링크 릴레이 통신 프로세스가 기술된다. 다운링크 릴레이 통신 프로세스는 두 가지 양상, 즉 BS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS로부터 SS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상을 포함한다.
(Ⅰ) 다운링크 릴레이의 제 1 양상(BS->RS)
다운링크 릴레이의 제 1 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스는 단순화된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스와 동일하며, 이는 다음과 같다:
1. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한다.
2. RS#1은 업링크 서브 프레임 ULRS의 DL 헤더 RX 내에서 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 RS RX의 주파수 f1에서 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
3. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 전송한다.
4. RS#1은 업링크 서브 프레임 ULRS의 DL 헤더 RX 내에서 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 RS RX의 주파수 f1에서 수신하여, BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. BS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 방송 메시지(들)을 주파수 f1에서 전송한다.
6. BS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1 내에서 주파수 f1으로 전송한다.
7. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 전송된 방송 메시지를, DL RB에서 RS RX의 주파수 f1으로 수신한다. 방송 메시지는 RS#1에 의해 릴레이될 메시지를 포함할 수 있다.
8. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL릴레이 존의 DL릴레이 RS#1 내의 전송된 트래픽 데이터를, DL 릴레이 존에서 RS RX의 주파수 f1으로 수신한다.
(Ⅱ) 다운링크 릴레이의 제 2 양상(RS->MS/SS)
개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같다:
1. RS#1 TX는 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f2) 내의 프리앰블을 전송한다.
2. MS/SS는 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, RS#1과 동기화를 유지한다.
3. RS#1 TX는 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f2에서 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다. RS#1의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 RS#1로 다운링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 4에서 전송될 수 있다.
4. MS/SS는 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. RS#1 TX는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로, 시간 및 주파수 존에서 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외하고 주파수 f2에서 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 BS에 의해 RS#1 TX로 다운링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
6. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레 임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존을 통해 수신한다.
단순화된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같다:
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
2. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
3. RS#1 TX는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를, 시간 및 주파수 존에서 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외하고 주파수 f2에서 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 BS에 의해 RS#1 TX로 다운링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
4. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를, 해당 시간 및 주파수 존에서 수신한다.
업링크 릴레이 통신 프로세스가 이하 기술된다. 유사하게, 업링크 릴레이 통신 프로세스 역시 두 개의 양상, 즉 SS에서 RS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS에서 BS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상을 포함한다.
(Ⅰ)업링크 릴레이의 제 1 양상(MS/SS->RS)
업링크 릴레이의 제 1 양상에서 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같다.
1. MS/SS는 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f2) 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, RS#1 TX의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, 타임슬랏(들)에서 RS의 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 DL 헤더 RX 및 UL 릴레이 존을 제외하고 주파수 f1에서 전송한다.
3. RS#1 RX는 업링크 통신 데이터, 즉 MS/SS에 의해 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 타임슬랏(들)에서 주파수 f1으로 수신한다.
업링크 릴레이의 제 1 양상에서 단순화된 릴레이 모드 내의 프로세싱은 다음과 같다.
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, 주파수 f1으로 타임슬랏(들)에서 RS#1 RX의 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 DL 헤더 RX 및 UL 릴레이 존을 제외하고 전송한다.
3. RS#1 RX는 업링크 통신 데이터, 즉 MS/SS에 의해 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 전송된 트래픽 데이터를, 해당 타임슬랏(들)에서 주파수 f1으로 수신한다.
(Ⅱ) 업링크 릴레이의 제 2 양상(RS->BS)
업링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 단순화된 릴레이 모드에서의 프로세싱과 동일하다. 업링크 릴레이의 제 2 양상은 다음과 같다.
1. RS#1 RX는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을, RS의 업링크 서브 프레임 ULRS의 DL 헤더 RX 슬랏(주파수 f1)에서 수신하여, BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 타임슬랏의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. RS#1 TX는 업링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 BS로, RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2로 전송한다. 업링크 릴레이 통신 데이터는 MS/SS에 의해 RS#!로 제 1 양상의 단계2에서 전송된다.
3. BS는 업링크 통신 데이터, 즉 단계 2의 트래픽 데이터를 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2로 수신한다.
또한, 본 발명에 따른 릴레이 통신 프로세스에서, BS, RS 및 SS/MS 간의 릴레이 통신은 OFDM 기술을 기반으로 하여, 통신 시스템의 성능을 향상시켜 다중 경 로 교란을 방지한다.
제 7 응용 시나리오 : 각 RS는 단일 FDD 라디오 트랜스시버를 포함하고, RS는 릴레이 타임슬랏에서 정보를 전송한다. 각 SS는 BS 및 RS 각각에 대응하는 두 개의 FDD 라디오 트랜스시버를 포함한다.
본 발명에 따른 무선 릴레이 통신 OFDMA 시스템 및 방법이 제공된다. 도 36은 RS, BS 및 MS/SS 간의 개선된 릴레이 통신 모드를 설명한다. FDD/TDM/TDMA 기술은 RS, BS 및 MS/SS 간의 통신을 구현하기 위해 사용된다. 주파수 f1은 BS의 다운링크 통신 및 RS의 업링크 통신을 위해 사용되고, 주파수 f2는 BS의 업링크 통신 및 RS의 다운링크 통신을 위해 사용된다. 각 RS는 오직 하나의 FDD라디오 트랜스시버를 필요로 한다. RS는 BS에 MS/SS로서 접속하고, MS/SS는 BS에 RS의 무선 릴레이를 통해 접속한다.
도 37은 본 발명에 따른 RS, BS 및 MS/SS의 단순화된 릴레이 통신 모드를 설명한다. 주파수 f1은 BS의 다운링크 통신 및 RS의 업링크 통신을 위해 사용되고, 주파수 f2는 BS의 업링크 통신 및 RS의 다운링크 통신을 위해 사용된다. 각 RS는 오직 하나의 FDD 라디오 트랜스시버를 필요로 한다.
DLBS의 다운링크 방송 버스트, 예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 MS/SSRS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 MS/SS의 대역폭 요청은 MS/SS에 의해 BS로 ULBS의 레인징 서브채널을 통 해, RS의 릴레이 없이 직접 전송된다. DLBS의 다른 다운링크 버스트, 예컨대 DL-MAP 및 UL-MAP을 제외한 데이터 패킷 및 메시지 패킷은 BS에 의해 MS/SS로 직접 전송될 수 없고, RS에 의해 릴레이 되는 것이 요구된다. 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 MS/SS의 대역폭 요청 메시지를 제외한, ULBS의 다른 업링크 타임슬랏은 MS/SS에 의해 BS로 직접 전송될 수 없고, RS에 의해 릴레이 되는 것이 요구된다.
FDD 모드에서, 도 18 (a)~(d)의 네 가지 경우에 도시한 바와 같이 위 개선된 릴레이 모드 및 단순화된 릴레이 모드에 간섭이 있을 수 있다. 도면에서, TX는 전송 모듈을 나타내고, RX는 수신 모듈을 나타낸다.
도 45는 본 발명에 따른 BS, RS 및 SS/MS를 포함하는 무선 릴레이 통신 OFDMA 시스템의 구조를 도시한다.
도 45에 도시한 바와 같은 시스템에서, BS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
유선 전송 프로세싱 유닛으로서, 이는 상위 스테이지 장치(예컨대 BS 컨트롤러) 또는 BS 세트와의 통신을 구축할 수 있고, BS 컨트롤러 또는 BS 세트와 정보를 교환할 수 있다.
FDD 라디오 트랜스시버로서, 이는 RS 또는 SS/MS와 FDD 방식에 의해 무선으로 통신하도록 구성된다. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, BS와 통신할 수 있는 RS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하거나 BS와 통신할 수 있는 SS/MS의 FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, FDd 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은, DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송(예컨대 프리앰블, FCH, DL-MAP, UL-MAP)을 위해, 다른 전송 데이터를 위한 구조보다 더 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구조(예컨대 BPSK)를사용하거나, 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를 사용한다. BS는 DLBS의 다운링크 서브 프레임 헤더 방송을 MS/SS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송한다.
FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛(주파수 f2)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, BS와 통신할 수 있는 RS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하거나 BS와 통신할 수 있는 SS/MS의 FDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 유선 전송 프로세싱 유닛으로 전달하도록 구성되고, FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 유선 전송 프로세싱 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 FDD라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
도 45에 도시한 바와 같이, SS/MS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
FDD 라디오 트랜스시버로서, FDD 방식으로 RS 또는 BS와 무선으로 통신하도록 구성된다. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 1 및 2의 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버 1 및 2의 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛(주파수 f2)는 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다. 단순화된 릴레이 모드에서, FDD라디오 트랜스미터 1의 물리 계층 유닛은, ULBS의 업링크 랜덤 액세스 타임슬랏(또는 경합 슬랏으로도 언급됨) 예컨대 초기 레인징 경합 슬랏 및 대역폭 요청 경합 슬랏, 또는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 위해, 다른 전송 데이터를 위한 구조보다 더 신뢰성 있는 채널 인코딩 및 모듈레이션 구조(예컨대 BPSK)를 사용하거나, 다른 전송 데이터를 위한 것보다 더 높은 전송 파워를, ULBS의 레인징 서브채널에서 사용한다. MS/SS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, MS/SS의 대역폭 요청을 BS로 RS의 릴레이 없이 직접 전송한다.
FDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층과 무선으로 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있는 RS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 리시버 1의 물리 계층 유닛(주파수 f1)은 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, SS/MS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛(주파수 f2)는 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고 SS/MS와 통신할 수 있는 RS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD 라디오 리시버 1 및/또는 2의 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 사용자 또는 FDD 라디오 트랜스미터 1 및/또는 2의 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
RS는 다음과 같은 구성 요소를 포함한다:
FDD 라디오 트랜스시버로서, 이는 FDD 방식으로 BS 또는 SS/MS와 무선으로 통신하도록 구성된다. FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛, FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛, 및 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛을 포함한다.
FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛은 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, RS의 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, RS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하거나 RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 FDD 라디오 리시버 2의 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하도록 구성된다.
FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 RS의 FDD 라디오 트랜스시버의 데이터 링크 계층 유닛과 통신하고, RS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하고, RS와 통신할 수 있는 BS의 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 무선으로 통신하거나 RS와 통신할 수 있는 SS/MS의 FDD 라디오 트랜스미터 2의 물리 계층 유닛과 통신할 수 있도록 구성된다.
FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 유닛은 FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 FDD라디오 리시버 물리 계층 유닛으로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 사용자에게 전달하도록 구성되고, FDD 라디오 트랜스시버 데이터 링크 계층 프로세싱을 사용자로부터 수신된 데이터에 대해 수행하고, 처리된 데이터를 FDD라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛으로 전달하도록 구성된다.
릴레이 통신 OFDMA 시스템을 구현하기 위해, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 적절하게 정렬되도록 요구되며, 그에 의해 신뢰성 있는 릴레이 통신을 확보하고, 도 7에 도시한 바와 같이 발생 가능한 다양한 간섭을 효율적으로 방지한다.
제 1 구현 솔루션에서, BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조는 다음과 같이 정의될 수 있다:
1. DL 릴레이 존은 TDM 기술을 사용함으로써 BS의 물리 계층 프레임 구조의 주파수 f1의 다운링크 프레임 DLBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 전송될 BS 다운링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다. 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한 다.
2. DL 릴레이 존은 TDM에 의해 RS의 FDD 라디오 리시버 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 RS에 의해 수신된 BS의 DL릴레이 존 내의 BS다운링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다. 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 DL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. 각 RS의 RX는 오직 BS 릴레이 데이터를 OFDMA 심벌 및 DL 릴레이 존 내의 서브채널의 해당 조합(들)에서 수신하고, BS 릴레이 데이터를 OFDMA 심벌 및 다른 RS(들)을 위한 서브채널의 조합(들)에서 수신하지 않는다.
3. UL 릴레이 존은 TDM에 의해 BS의 물리 계층 프레임 구조의 주파수 f2의 업링크 프레임 ULBS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 RS로부터 BS로의 BS 업링크 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다. 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다.
4. UL 릴레이 존은 RS의 FDD 라디오 트랜스미터 TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 RS로부터 BS로의 BS의 UL릴레이 존 내의 릴레이 서브채널의 조합을 정의한다. 다수의 RS의 경우에서, 다수의 RS는 UL 릴레이 존을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유한다. 각 RS의 TX는 오직 BS 릴레이 데이터를 OFDMA 심벌 및 UL 릴레이 존 내의 서브채널의 해당 조합(들)에서 전송하고, BS 릴레이 데이터를 OFDMA 심벌 및 다른 RS(들)을 위한 서브채널의 조합(들)에서 전송하지 않는다.
5. BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있어, SS/MSBS로부터 RS로의 간섭을 방지한다. BS의 DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSRS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있어, SS/MSRS로부터 RS로의 간섭을 방지한다.
6. 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 즉 DL 릴레이 방송 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1) 내의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, OFDMA 심벌 및 BS에 의해 RS로 방송될 다운링크 서브 채널의 조합을 정의하여, 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC 및 CLK_CMP 방송 메시지를 방송한다.
7. 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 즉 DL 릴레이 방송 서브채널은 RS의 라디오 리시버 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, BS의 다운링크 방송을 수신하기 위해 OFDMA 심벌 및 RS 업링크 서브채널의 조합을 정의하여, 802.16 표준에 정의된 DCD, UCD, FPC 및 CLK_CMP 방송 메시지를 수신한다.
8. RRS(Relay Ranging Subchannel)는 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS(주파수 f2)의 UL 릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS릴레이 레인징 수신 서브채널의 조합(들)을 정의한다. RRS는 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, SS/MSSBS의 대역폭 요청을 위한 레인징 서브채널로서 사용될 수 있다.
9. RRS TX(Relay Ranging TX Subchannel)은 RS TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 DL 릴레이 존 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 RS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 RS 릴레이 레인징 전송 서브채널의 조합(들)을 정의한다.
10. BS의 RRS는 RS의 RRS TX와 주파수 및 시간에서 일대일 대응을 구성하고, RS의 RRS TX와 엄밀하게 동기화한다.
11. BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 또는 RS TX의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임에서, BS의 리시버는 BS의 업링크 서브 프레임의 RS의 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을, DL 헤더, BS의 DL 릴레이 존 및 RS의 DL 릴레이 존에 대응하는 BS의 시간 간격을 제외하고, OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 상이한 RS TX와 공유하여, SS/MSBS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
12. BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 또는 RS RX의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임에서, BS의 트랜스미터는 BS의 다운링크 서브 프레임 또는 RS의 업링크 서브 프레임의 남은 부분을, DL 헤더, DL 헤더 RX 및 DL 릴레이 존을 제외하고, OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 상이한 RS RX와 공유하여, SS/MSRS로부터 SS/MSBS로의 간섭을 방지한다.
13. DL 헤더는 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLBS(주파수 f1) 내에 정렬되어, 다운링크 서브 프레임의 시작으로서, 가입자 동기화 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합, 및 OFDMA 심벌 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 서브채널의 조합의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는, 표시 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다. DL 헤더는 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임의 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 포함한다. SS/MSBS, RS 및 BS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지한다.
14. 개선된 릴레이 모드에서, DL 헤더는 RS TX(주파수 f2)의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되어, 다운링크 서브 프레임의 시작으로서, 가입자 동기화 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합, 및 OFDMA 심벌 및 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임의 서브채널의 조합의 위치 및 사용 방법(즉 프로파일)을 표시하는, 표시 정보 전송을 위한 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다. DL 헤더는 기존 802.16 OFDMA(또는 SOFDMA) 프레임의 프리앰블, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 포함한다. SS/MSBS및 RS는 상호 간에 전송 및 수신에서 프레임 동기화를 유지한다.
15. 개선된 릴레이 모드에서, RS의 DL 헤더는 BS의 DL 헤더에 시간에서 뒤쳐진다. RS TX의 DL 헤더의 시간 간격동안, BS의 리시버는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않을 수 있다.
16. RS TX의 DL 헤더의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 다른 RS TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내에 정렬되지 않을 수 있어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다. 특수한 경우인 상이한 RS의 DL 헤더가 시간에서 중복되는 경우, 상이한 RS의 DL 헤더는 전체적으로 중복되고, 상호 간에 엄밀하게 동기화 되고, 동일한 컨텐츠를 포함하는 것이 요구되어, RS로부터 SS/MSRS로의 간섭을 방지한다.
17. 다운링크 헤더 수취, DL 헤더 RX는 RS의 FDD 라디오 리시버 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, BS의 DL 헤더를 수신하기 위해 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의한다.
18. BS의 DL 헤더는 RS RX의 DL 헤더 RX와 주파수 및 시간에서 일대일 대응을 구성하고, RS RX의 DL 헤더 RX와 엄밀하게 동기화한다.
19. 레인징 서브채널은 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULBS(주파수 f2) 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 SS/MSSBS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 BS 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의한다.
20. 개선된 릴레이 모드에서, 레인징 서브채널은 RS의 FDD 라디오 리시버 RX(주파수 f1)의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 서브 프레임 ULRS 내에 정렬되어, 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징, 및 SS/MSSRS의 대역폭 요청을 위해 OFDMA 심벌 및 RS 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의한다.
21. 위 정의된 DL 헤더 및 레인징 서브채널은 각 프레임에 구성되고, 위에 정의된 OFDMA 심벌 및 서브채널의 다른 조합 또는 존은 각 프레임에 선택적으로 구성된다.
도 46 및 도 47은 본 발명에 따른 상술한 물리 계층 프레임 구조 구성에 따른 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 46은 개선된 릴레이 모드에서 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 도시하는 개략도이고, 도 47은 단순화된 릴레이 모드에서 BS 및RS의 물리 계층 프레임 구조를 도시하는 개략도이다. 도 46 및 도 47에서, RS 및 BS의 전송 및 수신 주파수는 도면의 좌측에 도시된 바와 같은 주파수로 나타내어지고, 공백 또는 "NULL" 부분은 임의의 수신 또는 전송 부분을 포함하지 않는다.
도 46 및 도 47에 도시한 바와 같은 구체적인 프레임 구조가 이하 기술된다.
BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 프리앰블, DL-MAP, UL-MAP 및 FCH를 포함하는 "백색 수직 막대"로 나타내어지는 부분은 DL 헤더이고, RS RX의 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 "RS와 동기화" 및 "MAP 정보 획득"을 포함하는 "백색 수직 막대"로 나타내어지는 부분은 DL 헤더 RX이다.
BS의 DL 릴레이 존(즉, DL 릴레이 방송, DL 릴레이 R#1, #2,...)은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더를 뒤따라 정렬된다. BS의 UL 릴레이 존(즉, UL 릴레이 R#1, #2,..., 및 RRS TX)는 BS의 업링크 서브 프레임 ULBS의 중간에 정렬된다. DL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSBS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다. BS의 UL릴레이 존에 대응하는 시간 간격동안, SS/MSRS는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 임의의 조합을 정렬하지 않는다.
PHY 버스트는 인접 서브채널의 세트 및 OFDMA 심벌의 세트에 할당된다. BS의 업링크 서브 프레임 또는 RS TX의 다운링크 서브 프레임에서, DL 헤더, UL 릴레이 존 및 RS RX의 DL 헤더에 대응하는 BS의 시간 간격을 제외하고, BS 리시버 및 상이한 RS RX는 BS의 업링크 서브 프레임 또는 RS TX의 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합에 의해 공유한다.
BS의 다운링크 서브 프레임 또는 RS RX의 업링크 서브 프레임에서, DL 헤더, DL 헤더 RX 및 UL 릴레이 존을 제외하고, BS 트랜스미터 및 상이한 RS RX는 BS의 다운링크 서브 프레임 또는 RS RX의 업링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합에 의해 공유한다.
본 발명은 상술한 BS 및 RS의 물리 계층 프레임 구조를 기반으로 한 무선 릴레이 통신 OFDMA 시스템의 릴레이 프로세싱 흐름을 제공한다. 릴레이 프로세싱 흐름은 BS로부터 SS로의 다운링크 릴레이 통신 프로세스 및 SS로부터 BS로의 업링크 릴레이 통신 프로세스를 포함한다.
다운링크 릴레이 통신 프로세스가 먼저 이하 기술된다.다우닐ㅇ크 릴레이 통신 프로세스는 두 개의 양상, 즉 BS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS로부터 SS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상을 포함한다.
(Ⅰ)다운링크 릴레이의 제 1 양상(BS->RS),
다운링크 릴레이의 제 1 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 릴레이 프로세스는 단순화된 릴레이 모드에서의 릴레이 프로세스와 동일하며, 이는 다음과 같다:
1. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더의 제 1 심벌 내의 프리앰블을 주파수 f1에서 전송한다.
2. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을, RS RX의 DL 헤더 RX에서 주파수 f1로 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
3. BS는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f1으로 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다.
4. RS#1은 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP를 RS RX의 DL 헤더 RX에서 주파수 f1으로 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트 내의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. BS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 방송 메시지(들)을 주파수 f1으로 전송한다.
6. BS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL릴레이 존의 DL 릴레이 RS#1에서 주파수 f1으로 전송한다.
7. RS#1은 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 릴레이 존의 DL 릴레이 방송 내의 전송된 방송 메시지를, RS RX의 DL RB를 통해 주파수 f1에서 수신한다. 방송 메시지는 RS#1에 의해 릴레이 될 메시지를 포함할 수 있다.
8. RS#1은 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS 내의 DL 릴레이 존의 DL릴레이 RS#1 내의 전송된 트래픽 데이터를, RS RX의 DL 릴레이 존을 통해 주파수 f1에서 수신한다.
(Ⅱ)다운링크 릴레이의 제 2 양상(RS->MS/SS)
다운링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같다:
1. RS#1 TX는 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더(주파수 f2) 내의 프리앰블을 전송한다.
2. MS/SS는 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, RS#1과 동기화를 유지한다.
3. RS#1 TX는 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 프리앰블을 주파수 f2에서 전송한 후, FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 전송한다. RS#1의 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP은 BS에 의해 RS#1로 제 1 양상의 단계 4에서 전송될 수 있다.
4. MS/SS는 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 RS#1의 업링크 및 다운링 크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
5. RS#1 TX는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로, 시간 및 주파수 존에서 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL헤더 및 DL 릴레이 존을 제외하고 주파수 f2로 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 BS에 의해 RS#1로 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
6. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존을 통해 수신한다.
다운링크 릴레이의 제 2 양상에서, 단순화된 릴레이 모드에서 프로세싱은 다음과 같다:
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 프리앰블을 수신하여, BS와 동기화를 유지한다.
2. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP 정보를 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
3. RS#1 TX는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 MS/SS로, 시간 및 주파수 존에서 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 DL 헤더 및 DL 릴레이 존을 제외하고 주파수 f2에서 전송한다. 다운링크 릴레이 통신 데이터는 BS에 의해 RS#1로 제 1 양상의 단계 6에서 전송된다.
4. MS/SS는 다운링크 릴레이 통신 데이터, 즉 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 전송된 트래픽 데이터를 해당 시간 및 주파수 존을 통해 수신한다.
업링크 릴레이 통신 프로세스가 이하 기술된다. 업링크 릴레이 통신 프로세스는 역시 두 개의 양상, 즉 SS로부터 RS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 1 양상 및 RS로부터 BS로의 통신 프로세스를 포함하는 제 2 양상을 포함한다.
(Ⅰ)업링크 릴레이의 제 1 양상(MS/SS->RS)
개선된 릴레이 모드에서 업링크 릴레이의 제 1 양상에서 프로세싱은 다음과 같다.
1. MS/SS는 RS#1 TX의 다운링크 서브 프레임 DLRS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및/또는 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, 시간 및 주파수 존에서 BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격을 제외하고, RS RX의 업링크 서브 프레임 ULRS에서 주파수 f1으로 전송한다.
3. RS#1 RX는 업링크 통신 데이터, 즉 MS/SS에 의해 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 전송된 트래픽 데이터를, 해당 시간 및 주파수 존에서 주파수 f1으로 수신한다.
단순화된 릴레이 모드에서 업링크 릴레이의 제 1 양상에서 프로세싱은 다음과 같다.
1. MS/SS는 BS의 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS 및 RS#1의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. MS/SS는 업링크 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 RS#1로, 시간 및 주파수 존에서 BS의 UL 릴레이 존에 대응하는 시간 간격을 제외하고, RS RX의 업링크 서브 프레임 ULRS에서 주파수 f1으로 전송한다.
3. RS#1 RX는 업링크 통신 데이터, 즉 MS/SS에 의해 업링크 서브 프레임 ULRS 내의 전송된 트래픽 데이터를, 해당 시간 및 주파수 존에서 주파수 f1으로 수신한다.
(Ⅱ) 업링크 릴레이의 제 2 양상(RS->BS)
업링크 릴레이의 제 2 양상에서, 개선된 릴레이 모드에서 프로세싱은 단순화된 릴레이 모드에서의 프로세싱과 동일하다. 업링크 릴레이의 제 2 양상은 다음과 같다.
1. RS#1 RX는 다운링크 서브 프레임 DLBS의 DL 헤더(주파수 f1) 내의 전송된 FCH, DL-MAP, 및 UL-MAP을 수신하여, OFDMA 심벌 및 BS의 업링크 및 다운링크 버스트의 서브채널의 위치 및 사용 방법(프로파일)에 대한 정보를 획득한다.
2. RS#1 TX는 업링크 릴레이 통신 데이터, 즉 트래픽 데이터를 BS로, RS의 다운링크 서브 프레임 DLRS 내의 UL릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2으로 전송한다. 업링크 릴레이 통신 데이터는 MS/SS에 의해 RS#1로 업링크 릴레이의 제 1 양상의 단계 2에서 전송된다.
3. BS는 업링크 통신 데이터, 즉 단계 2의 트래픽 데이터를, BS의 업링크 서브 프레임 ULBS 내의 UL 릴레이 존의 UL 릴레이 RS#1에서 주파수 f2로 수신한다.
본 발명의 구체적인 실시예가 위와 같이 기술되었을지라도, 본 발명은 상기와 같은 사항에 제한되는 것이 의도되지 않는다. 본 발명의 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 인지되는 임의의 변경 및 변화는, 다음의 청구 범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (36)

  1. BS(Base Station) 및 SS(Subscriber Station)와 무선으로 연결되는 적어도 하나의 RS(Relay Station)를 포함하며, FDD(Frequency Division Duplexing)를 기반으로 하는 무선 릴레이 통신 시스템으로서,
    상기 RS는 상기 BS 및 상기 SS와 릴레이 통신 프로세스를 수행하도록 구성되며;
    상기 BS 및 상기 RS는 다운링크 통신을 위해 제 1 주파수를 사용하고 업링크 통신을 위해 제 2 주파수를 사용하도록 구성되며;
    상기 BS로부터 상기 SS로의 다운링크 릴레이 통신 프로세스는:
    상기 RS에 의해, 제 1 다운링크 서브 프레임의 제 1 다운링크 릴레이 존 내에 정렬된 다운링크 데이터를 상기 BS로부터 수신하고, 상기 RS에 의해, 제 2 다운링크 서브 프레임의 제 2 다운링크 존 내에 정렬된 상기 다운링크 데이터를 상기 SS로 전송하는 단계를 포함하고;
    상기 SS로부터 상기 BS로의 업링크 릴레이 통신 프로세스는:
    제 2 업링크 서브 프레임의 제 2 업링크 릴레이 존 내의 업링크 데이터를 상기 SS로부터 수신하고, 제 1 업링크 서브 프레임의 제 1 업링크 릴레이 존 내에 정렬된 상기 업링크 데이터를 상기 BS로 전송하는 단계를 포함하는 무선 릴레이 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 BS, 상기 RS 및 상기 SS는 OFDMA-FDD(Orthogonal Frequency Division Multiple Access-Frequency Division Duplexing)에 의해 상호 간에 통신하고, 상기 RS는 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버 및 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버를 구비하고, 상기 RS의 상기 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 제 1 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 1 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 상기 SS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, 송신 및 수신 시 상기 SS의 상기 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 프레임 동기화를 유지하고, 상기 RS의 상기 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 제 2 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 2 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 상기 BS의 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, 송신 및 수신 시 BS의 상기 OFDMA-FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 OFDMA-FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛과 프레임 동기화를 유지하는 무선 릴레이 통신 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 RS 및 상기 BS 각각은 FDD 라디오 트랜스시버를 구비하고, 각각의 FDD 라디오 트랜스시버는 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛을 포함하고, 상기 RS는 FDD에 의해 상기 BS 및 상기 SS와 무선으로 통신하고, 동일한 주파수가 상기 RS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크 및 상기 BS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크를 위해 사용되고, 동일한 주파수가 상기 RS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크 및 상기 BS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크를 위해 사용되거나; 또는 상기 RS는 FDD 라디오 트랜스시버를 포함하고, 동일한 주파수가 상기 RS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크 및 상기 BS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크를 위해 사용되고, 동일한 주파수가 상기 RS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크 및 상기 BS의 상기 FDD 라디오 트랜스시버의 업링크를 위해 사용되고, 상기 SS의 제 1 FDD 라디오 트랜스시버의 제 1 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 1 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 BS의 상기 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 상기 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하고, 상기 SS의 제 2 FDD 라디오 트랜스시버에 포함된 제 2 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛 및 제 2 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛은 RS의 상기 FDD 라디오 리시버 물리 계층 유닛 및 상기 FDD 라디오 트랜스미터 물리 계층 유닛에 대응하는 무선 릴레이 통신 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 BS는 프리앰블, FCH(Frame Control Header), DL-MAP(Downlink-MAP) 및 UL-MAP(Uplink-MAP) 정보를 상기 SS로 기결정된 채널 인코딩 및 모듈레이션 모드에 의하거나, 또는 기결정된 전송 파워를 사용함으로써 직접 전송하도록 더 구성된 무선 릴레이 통신 시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 RS, 상기 BS 및 상기 SS 각각은 상기 RS, 상기 BS 및 상기 SS 각각의 물리 계층 유닛과 통신하는 데이터 링크 계층을 더 구비하고, 상기 BS는 상위 스테이지 어레인지먼트(arrangement)와 통신하고 상위 스테이지 장치 또는 BS들과 정보를 교환하기 위해, 유선 전송 처리 유닛을 더 구비하는 무선 릴레이 통신 시스템.
  6. FDD를 기반으로 하는 무선 릴레이 통신 방법에 있어서,
    BS 및 SS 간의 릴레이 통신을 RS에서 수행하는 단계로서,
    다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존은 각각 릴레이 데이터의 전송 및 수신을 위해 상기 BS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 및 업링크 서브 프레임 내에 정렬되고,
    다운링크 릴레이 존 및 업링크 릴레이 존은 각각 릴레이 데이터의 전송 및 수신을 위해 상기 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 서브 프레임 및 업링크 서브 프레임 내에 정렬되는 단계;를 포함하며,
    상기 BS 및 상기 RS는 다운링크 통신을 위해 제 1 주파수를 사용하고 업링크 통신을 위해 제 2 주파수를 사용하도록 구성되는 무선 릴레이 통신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple) 심벌 및 서브채널의 조합을 정의하는 다수의 타임슬랏 또는 다수의 서브채널은 상기 다운링크 및 업링크 릴레이 존 내에 정렬되고;
    상기 릴레이 데이터는 상기 BS, 상기 RS 및 상기 SS 중의 개체에서 해당 타임슬랏 또는 OFDM 심벌 및 서브채널의 조합을 기반으로 전송되고 수신되는 무선 릴레이 통신 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 다운링크 및 업링크 릴레이 존 내의 다수의 타임슬랏은: 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏을 포함하며,
    상기 BS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내의 상기 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏은 다운링크 타임슬랏을 정의하며; 상기 RS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏은 상기 BS의 다운링크 릴레이 방송을 수신하기 위한 업링크 타임슬랏을 정의하며; 상기 RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏은 상기 BS에 대응하며; 상기 BS의 상기 다운링크 릴레이 방송 타임슬랏 또는 상기 RS의 상기 다운링크 릴레이 방송 수신 타임슬랏은 선택적으로 각 프레임 내에 정렬되고,
    상기 다수의 서브채널은: 상기 BS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 상기 RS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 상기 BS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 업링크 서브 프레임의 상기 업링크 릴레이 존 내의 릴레이 레인징 서브채널, 상기 RS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 릴레이 존 내의 릴레이 레인징 서브채널을 포함하며;
    상기 BS의 상기 다운링크 릴레이 방송 서브채널은 다운링크 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 상기 BS에 의해 상기 RS로 방송될 다운링크 서브채널의 조합을 정의하며;
    상기 RS의 상기 다운링크 릴레이 방송 서브채널은 상기 BS의 다운링크 릴레이 방송을 수신하기 위한 업링크 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 업링크 서브채널의 조합을 정의하며; 상기 RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내의 다운링크 릴레이 방송 서브채널은 상기 BS에 대응하며, 상기 BS 및 상기 RS의 상기 다운링크 릴레이 방송 서브채널은 선택적으로 각 서브 프레임 내에 구성되며;
    상기 BS의 상기 릴레이 레인징 서브채널은 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 상기 RS의 대역폭 요청을 위한 OFDMA 심벌 및 BS 릴레이 레인징 수신 서브채널의 조합을 정의하며, 상기 릴레이 레인정 서브채널은 선택적으로 초기 액세스 레인징, 주기적 레인징 및 SS의 대역폭 요청을 위한 레인징 서브채널로 사용되며;
    상기 RS의 상기 릴레이 레인징 서브채널은 초기 액세스 레인징, 주기적 ㄹ레레인징 및 상기 RS의 대역폭 요청을 위한 OFDMA 심벌 및 RS 릴레이 레인징 전송 서브채널의 조합을 정의하며, 상기 RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 상기 릴레이 레인징 서브채널은 상기 BS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성되며;
    상기 RS 및 상기 BS의 상기 릴레이 레인징 서브채널은 시간 및 주파수에서 상호 간에 일대일 대응을 구성하며, 상호 간에 동기화를 유지하고, 각 프레임 내에 선택적으로 구성되는 무선 릴레이 통신 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 다운링크 또는 업링크 서브 프레임 각각은 간섭 타임슬랏(interference timeslot) 및 비간섭 타임슬랏(non-interference timeslot)을 포함하는 다수의 타임슬랏을 더 포함하는 무선 릴레이 통신 방법.
  10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RS에 단일 FDD 라디오 트랜스시버가 제공되고, 상기 BS의 상기 업링크 릴레이 존의 시간 간격동안 전송 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 상기 BS의 적용범위 내의 SS에 정렬되지 않고, 상기 BS의 상기 다운링크 릴레이 존의 시간 간격동안 전송 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 상기 RS의 적용범위 내의 SS에 정렬되지 않는 무선 릴레이 통신 방법.
  11. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RS에 두 개의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버가 제공되고, 상기 BS의 상기 업링크 릴레이 존의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 SS에 정렬되지 않고, OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 조합은 상기 RS에 정렬되지 않고; 상기 BS의 상기 다운링크 릴레이 존의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 상기 RS에 정렬되지 않는 무선 릴레이 통신 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏은 상기 BS의 물리 계층 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 또는 상기 BS 및 상기 RS의 물리 계층 구조 내에 정렬되며, 상기 다운링크 서브 프레임의 시작으로서, 사용자 동기화 정보 전송을 위한 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합, 및 OFDMA 심벌 및 서브채널의 위치 및 이용 방법 또는 상기 BS의 물리 계층 프레임 구조의 업링크 및 다운링크 프레임 또는 상기 BS 및 상기 RS의 물리 계층 구조의, 타임슬랏의 위치 및 이용 방법을 표시하는 표시 정보 전송을 위한 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의하며, 상기 다운링크 헤더는 각 프레임 내에 정렬되며; 상기 RS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내에 정렬된 상기 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏은 상기 BS의 물리 계층 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내에 정렬된 상기 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏에 시간에서 뒤쳐지고; 상기 RS의 상기 다운링크 헤더에 대응하는 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 수신 서브채널의 조합은 상기 BS에 정렬되지 않으며; 상기 RS의 상기 다운링크 헤더 타임슬랏은 상기 BS의 상기 다운링크 헤더 타임슬랏과 중복되지 않고 상기 BS의 상기 업링크 서브 프레임의 비간섭 타임슬랏 내에 정렬되며; 상기 RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 상기 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되며;
    다운링크 헤더 수취(downlink header receipt) 또는 다운링크 헤더 수취 타임슬랏은 상기 RS의 물리 계층 구조 내에 정렬되어, 상기 BS의 상기 다운링크 헤더를 수신하기 위해 타임슬랏 또는 OFDMA 심벌 및 서브채널의 조합을 정의하며; 상기 다운링크 헤더 수취 또는 다운링크 헤더 수취 타임슬랏은 상기 BS의 상기 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏과 타임슬랏 및 주파수에서 일대일 대응을 구성하고, 상기 BS의 상기 다운링크 헤더 또는 다운링크 헤더 타임슬랏과 전체적으로 동기화되며; 상기 RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 상기 다운링크 헤더 수취 또는 다운링크 헤더 수취 타임슬랏은 상기 BS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되며;
    상기 RS에 제공된 두 개의 라디오 트랜스시버가 다운링크 및 업링크 통신을 위해 상이한 주파수를 사용하는 경우, 상기 다운링크 헤더는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되어 다운링크 정보를 SS로 전송하는 무선 릴레이 통신 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 다수의 RS가 있는 경우,
    RS의 다운링크 서브 프레임은 다른 RS의 업링크 서브 프레임과 중복되지 않거나; 또는
    RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏 및 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않거나; 또는 상이한 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 상호 간에 전체적으로 중복되고 동일한 컨텐츠를 포함하며, RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않는 무선 릴레이 통신 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    적어도 두 개의 RS가 있는 경우, RS의 상기 다운링크 헤더의 시간 간격동안, OFDMA 심벌 및 전송 서브채널의 조합은 다른 RS의 물리 계층 프레임 구조의 다운링크 프레임 내에 정렬되지 않거나; 또는 상기 RS의 상기 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏 또는 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않으며; 또는
    적어도 두 개의 RS가 있는 경우, 상이한 RS의 다운링크 헤더가 시간에서 전체적으로 중복되고 동기화되고 동일한 컨텐츠를 포함하는 경우 또는 상이한 RS의 다운링크 헤더 타임슬랏이 시간에서 전체적으로 중복되고 동기화되고 동일한 컨텐츠를 포함하는 경우, RS의 다운링크 헤더 타임슬랏은 다른 RS의 다운링크 간섭 타임슬랏과 중복되지 않는 무선 릴레이 통신 방법.
  15. 제 7항에 있어서,
    업링크 경합 타임슬랏(uplink contention timeslot)은 상기 BS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 업링크 서브 프레임 내에 정렬되며, 업링크 경합 타임슬랏은 상기 RS의 물리 계층 프레임 구조의 상기 업링크 서브 프레임 내에 정렬되며, 업링크 경합 전송 타임슬랏은 상기 RS의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되며,
    상기 RS의 물리 계층 프레임 구조 내의 업링크 경합 전송 타임슬랏 내에 정렬되며,
    상기 BS의 상기 업링크 경합 타임슬랏은 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함하고, 각 프레임 내에 구성되며;
    상기 BS가 상기 RS의 적용범위 내의 SS와 직접 통신할 수 없는 경우 정렬된 상기 RS의 상기 업링크 경합 타임슬랏은, 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함하며, 상기 RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 상기 업링크 경합 타임슬랏은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 구성되며;
    상기 BS가 상기 RS의 적용범위 내의 SS와 직접 통신할 수 없는 경우 정렬된 상기 RS의 상기 업링크 경합 타임슬랏은, 초기 레인징 경합 타임슬랏 및 대역폭 요청 경합 타임슬랏을 포함하며, 상기 RS에 두 개의 라디오 트랜스시버가 제공되는 경우, 상기 RS의 상기 업링크 경합 타임슬랏은 SS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되며;
    각 서브 프레임 내에 구성된 상기 RS의 상기 업링크 경합 전송 타임슬랏은, 상기 BS의 상기 업링크 경합 타임슬랏 내의 타임슬랏을 경합하기 위해 상기 RS의 전송 타임슬랏을 정의하며, 상기 RS의 상기 업링크 경합 전송 타임슬랏은 상기 BS의 상기 업링크 경합 전송 타임슬랏과 전체적으로 중복되고 동기화되며; 상기 RS에 두 개의 트랜스시버가 제공되는 경우, 상기 업링크 경합 전송 타임슬랏은 상기 BS에 대응하는 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조 내에 정렬되는 무선 릴레이 통신 방법.
  16. 제 6항에 있어서,
    상기 RS가 두 개의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버를 가지는 경우, 상기 BS의 물리 계층 프레임 구조 또는 SS에 대응하는 상기 RS의 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 상기 다운링크 서브 프레임 내에서, 상기 다운링크 헤더, 상기 BS의 다운링크 릴레이 존, 및 상기 다운링크 헤더, 상기 BS의 다운링크 릴레이 존, SS에 대응하는 상기 RS의 상기 OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 다운링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격을 제외하고, 상기 BS 및 상이한 RS는 상기 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하며; 및/또는 BS 또는 SS에 대응하는, 상기 RS의, OFDMA-FDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내에서, 상기 BS의 상기 다운링크 릴레이 존 및 상기 BS, SS에 대응하는, 상기 RS의, 상기 OFDMA-FDD라디오 트랜스시버의 상기 다운링크 릴레이 존에 대응하는 시간 간격을 제외하고, 상기 BS 및 상이한 RS는 상기 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하며;
    상기 RS가 두 개의 TDD라디오 트랜스시버를 가지는 경우, 상기 BS 또는 SS에 대응하는 상기 RS의 TDD 라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내에서, 상기 BS의 상기 다운링크 헤더 및 상기 다운링크 릴레이 존을 제외하고, 상기 BS 및 상이한 RS는 상기 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하며; 및/또는, 상기 BS 또는 SS에 대응하는 상기 RS의 TDD라디오 트랜스시버의 물리 계층 프레임 구조의 상기 다운링크 서브 프레임 내에서, 상기 BS의 상기 다운링크 릴레이 존을 제외하고, 상기 BS 및 상이한 RS는 상기 다운링크 서브 프레임의 남은 부분을 OFDMA 심벌 및 서브채널의 상이한 조합을 통해 공유하고; 상기 다운링크 헤더 및 레인징 서브채널은 상기 BS 및 상기 RS의 각 프레임 내에 구성되며, 상기 다운링크 릴레이 존, 상기 다운링크 릴레이 존, 상기 다운링크 릴레이 방송 서브채널, 상기 릴레이 레인징 서브채널, 상기 다운링크 헤더 수취는 모든 프레임 내에 있도록 구성되지 않는 무선 릴레이 통신 방법.
  17. 제 3항에 있어서,
    상기 RS, 상기 BS 및 상기 SS 각각은 상기 RS, 상기 BS 및 상기 SS 각각의 물리 계층 유닛과 통신하는 데이터 링크 계층을 더 구비하고, 상기 BS는 상위 스테이지 어레인지먼트(arrangement)와 통신하고 상위 스테이지 장치 또는 BS들과 정보를 교환하기 위해, 유선 전송 처리 유닛을 더 구비하는 무선 릴레이 통신 시스템.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
KR1020087010164A 2005-09-30 2006-09-29 무선 릴레이 통신 시스템 및 방법 KR101002878B1 (ko)

Applications Claiming Priority (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200510106291.3 2005-09-30
CN2005101062913A CN1941665B (zh) 2005-09-30 2005-09-30 基于中转站实现无线中转的方法
CN 200510114596 CN1956354A (zh) 2005-10-26 2005-10-26 一种无线中转通信系统及实现方法
CN200510114596.9 2005-10-26
CN200510117478.3 2005-10-31
CN200510117477.9 2005-10-31
CN2005101174783A CN1960239B (zh) 2005-10-31 2005-10-31 基于tdm/tdma-fdd的无线中转通信系统及其通信方法
CN 200510117477 CN1960352A (zh) 2005-10-31 2005-10-31 基于ofdma－fdd的无线中转通信系统及方法
CN 200510117222 CN1960207A (zh) 2005-11-01 2005-11-01 基于fdd和tdd混合的无线中转通信系统及方法
CN200510117222.2 2005-11-01
CN200510115918.1 2005-11-11
CN200510115917.7 2005-11-11
CN 200510115917 CN1964221A (zh) 2005-11-11 2005-11-11 无线中转通信正交频分复用接入系统及方法
CN200510115918.1A CN1964222B (zh) 2005-11-11 2005-11-11 无线中转通信系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080054422A KR20080054422A (ko) 2008-06-17
KR101002878B1 true KR101002878B1 (ko) 2010-12-21

Family

ID=37899383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087010164A KR101002878B1 (ko) 2005-09-30 2006-09-29 무선 릴레이 통신 시스템 및 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8218469B2 (ko)
EP (1) EP1931155B1 (ko)
KR (1) KR101002878B1 (ko)
WO (1) WO2007036161A1 (ko)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007053954A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-18 Nortel Networks Limited Zones for wireless networks with relays
US8416729B2 (en) * 2007-03-10 2013-04-09 Lingna Holdings Pte., Llc Optimizing downlink throughput with user cooperation and scheduling in adaptive cellular networks
KR101102673B1 (ko) 2007-10-30 2012-01-05 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법
KR101336686B1 (ko) * 2007-11-07 2013-12-04 알까뗄 루슨트 상이한 ｔｄｄ 시스템들 사이에서 자원들을 스케줄링하는 방법 및 장치
KR20090052784A (ko) * 2007-11-21 2009-05-26 엘지전자 주식회사 릴레이를 통한 통신 방법
DE102008004690A1 (de) 2008-01-16 2009-08-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Weiterleitungsknoten und Endgerät für ein FDD-Kommunikationsnetzwerk und Verfahren diese zu betreiben
KR101484277B1 (ko) * 2008-02-20 2015-01-19 삼성전자주식회사 Ｔｄｄ 트랜시버에서의 신호 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2009150245A1 (en) 2008-06-13 2009-12-17 Nokia Siemens Networks Oy Sub channel generation for a wireless mesh network
KR101511786B1 (ko) * 2008-06-30 2015-04-14 엘지전자 주식회사 주파수 분할 이중 중계국을 포함하는 무선통신 시스템 및 이 무선통신 시스템에서의 무선자원의 이용 방법
KR101586864B1 (ko) * 2008-08-01 2016-02-03 엘지전자 주식회사 중계기를 포함하는 무선통신 시스템에서 백홀링크 및 액세스링크를 위한 자원할당 방법
US9294219B2 (en) 2008-09-30 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Techniques for supporting relay operation in wireless communication systems
US9203564B2 (en) 2008-10-20 2015-12-01 Qualcomm Incorporated Data transmission via a relay station in a wireless communication system
CN101730115B (zh) 2008-10-24 2013-01-30 华为技术有限公司 中继传输的方法及设备
US20100112178A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Fillmore Daniel T High protein crispy food product and method for preparing the same
KR101432734B1 (ko) 2008-11-04 2014-08-21 삼성전자주식회사 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 포워딩하는 데이터 전송 시스템
KR101589562B1 (ko) 2008-11-05 2016-02-12 엘지전자 주식회사 트랜스페어런트 및 양방향 중계기를 지원하기 위한 중계기 프레임 구조
US20100120442A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Motorola, Inc. Resource sharing in relay operations within wireless communication systems
US8358608B2 (en) * 2008-11-14 2013-01-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for HARQ operation with network coding
US8243648B2 (en) * 2008-12-19 2012-08-14 Intel Corporation Spatial reuse techniques with wireless network relays
KR101470654B1 (ko) * 2009-01-05 2014-12-09 엘지전자 주식회사 Ｔｄｄ에 기반한 무선통신 시스템에서 데이터 중계 방법
US8787277B2 (en) * 2009-02-09 2014-07-22 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting uplink control information
WO2010093183A2 (ko) 2009-02-11 2010-08-19 엘지전자 주식회사 상향링크 신호 및 피드백 정보 전송 방법과 그 방법을 이용하는 중계기 장치
KR101506576B1 (ko) * 2009-05-06 2015-03-27 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 백홀 서브프레임 채널 송수신 방법 및 이를 위한 장치
KR101265651B1 (ko) * 2009-05-12 2013-05-22 엘지전자 주식회사 광대역 무선 통신 시스템에서 단말과 중계기 함께 데이터를 송수신하기 위한 방법
EP2441310B1 (en) * 2009-06-12 2019-11-13 Nokia Technologies Oy Method and apparatus for facilitating relay node communications
JP5251776B2 (ja) * 2009-07-27 2013-07-31 ソニー株式会社 基地局、通信システム、移動端末および中継装置
WO2011022593A1 (en) 2009-08-21 2011-02-24 Aware, Inc. Header repetition in packet-based ofdm systems
EP2293467B1 (en) * 2009-09-03 2012-11-07 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method and a device for relaying symbols transferred by a source to a destination
JP5187909B2 (ja) * 2009-10-05 2013-04-24 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信方法及びリレーノード
KR20110047073A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 삼성전자주식회사 주파수 분할 복신 방식의 무선통신시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법
US8787271B2 (en) 2009-12-17 2014-07-22 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and device for communication between devices with different transmission coverage
KR101764888B1 (ko) * 2010-02-16 2017-08-16 한국전자통신연구원 광대역 근거리 무선 통신 장치 및 방법
US9407409B2 (en) * 2010-02-23 2016-08-02 Qualcomm Incorporated Channel state information reference signals
CN102083135B (zh) * 2010-08-20 2013-10-16 电信科学技术研究院 长期演进升级系统中的中继下行数据发送方法和设备
CN101931451B (zh) * 2010-09-19 2013-03-06 福建邮科通信技术有限公司 直放站的自激处理方法
WO2012051756A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Nokia Corporation Shortened subframe format for fdd
RO130953A2 (ro) 2014-07-04 2016-02-26 Ixia, A California Corporation Metode, sisteme şi suport citibil de calculator pentru distribuirea traficului de pachete de date prin protocolul de comunicaţii bazat pe ip () pentru transportul serviciilor generale de transmisiide date organizate în mod pachet pe canal radio (gprs)
DE102014015394A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Wabco Gmbh Verfahren zum Aufbau und Betrieb eines drahtlosen Fahrzeug-Netzwerks
GB201520008D0 (en) * 2015-11-12 2015-12-30 Telensa Ltd Methods and apparatus for transmitting data in a network
US9961588B2 (en) 2016-02-24 2018-05-01 Keysight Technologies Singapore (Holdings) Pte. Ltd. Methods, systems, and computer readable media for distributing monitored network traffic
CN107770865A (zh) * 2016-08-17 2018-03-06 北京信威通信技术股份有限公司 一种无线帧结构的配置方法
US10218539B2 (en) * 2017-07-26 2019-02-26 Cisco Technology, Inc. Forwarding data between an array of baseband units and an array of radio heads in distributed wireless system using TDM switches
IL256681B (en) * 2017-12-31 2021-06-30 Elta Systems Ltd Partial repeater device for uplink transmission–system, method and computer software product

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050141593A1 (en) * 2003-12-31 2005-06-30 Nokia Corporation Wireless multi-hop system with macroscopic multiplexing

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2778303B1 (fr) * 1998-05-04 2000-06-02 Alsthom Cge Alcatel Procede de transfert d'une communication entre deux relais d'une cellule d'un systeme de radio-communication numerique cellulaire
JP2000134143A (ja) 1998-10-23 2000-05-12 Fujitsu Ltd 時分割多元接続−時分割双方向伝送方式を利用した無線中継システム
DE19950005A1 (de) * 1999-10-18 2001-04-19 Bernhard Walke Verfahren zum Betrieb drahtloser Basisstationen für paketvermittelnde Funksysteme mit garantierter Dienstgüte
SG110012A1 (en) * 2001-12-28 2005-04-28 Ntt Docomo Inc Radio communication system, base station, relay station, mobile station, and packet transmission control method
CN101257659B (zh) * 2002-06-06 2011-04-06 株式会社Ntt都科摩 分组通信系统、分组通信方法、基站、移动站、控制装置
JP2004064142A (ja) * 2002-07-24 2004-02-26 Ntt Docomo Inc 送信電力制御方法、これに用いて好適な無線通信システム、無線基地局及び移動局
US7542439B2 (en) * 2005-09-09 2009-06-02 Intel Corporation Methods and apparatus for providing a cooperative relay system associated with a broadband wireless access network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050141593A1 (en) * 2003-12-31 2005-06-30 Nokia Corporation Wireless multi-hop system with macroscopic multiplexing

Also Published As

Publication number Publication date
EP1931155A1 (en) 2008-06-11
KR20080054422A (ko) 2008-06-17
EP1931155B1 (en) 2014-01-01
US8218469B2 (en) 2012-07-10
US20080219229A1 (en) 2008-09-11
WO2007036161A1 (fr) 2007-04-05
EP1931155A4 (en) 2009-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101002878B1 (ko) 무선 릴레이 통신 시스템 및 방법
EP2071887B1 (en) Wireless access control method, relay station and base station
EP1890402B1 (en) Apparatus and method for providing relay service in multi-hop relay broadband wireless access communication system
US20080165881A1 (en) Method for Accessing Channels in OFDMA Mobile Multihop Relay Networks
KR101347089B1 (ko) 중계 실현 방법 및 설비
US8265044B2 (en) Method, system and base station using frame configuration which supports relay for wireless transmission
CN101034931B (zh) 无线中转通信系统及方法
EP1909441B1 (en) Wireless communication method, device and data structure
CN101160997B (zh) 无线中转通信系统及方法
KR20070108426A (ko) 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 중계서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법
CN101814944B (zh) 一种数据传输方法、系统及装置
EP1931158B1 (en) Apparatus and method for selecting frame structure in multihop relay broadband wireless access communication system
US8203994B2 (en) Wireless communication systems, methods, and data structure
CN1964222B (zh) 无线中转通信系统及方法
US8068456B2 (en) System and method for transmitting and receiving signals in a communication system using relay scheme
CN101442755B (zh) 一种支持Relay的无线通信系统
KR20080035959A (ko) 다중 홉 중계방식을 사용하는 광대역 무선접속통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법
CN102325121B (zh) 无线中转通信正交频分复用接入系统及方法
CN1960239B (zh) 基于tdm/tdma-fdd的无线中转通信系统及其通信方法
KR20070103667A (ko) 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 중계서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법
CN1964221A (zh) 无线中转通信正交频分复用接入系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141120

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171114

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181121

Year of fee payment: 9