KR101208196B1 - Ｍｍｒ 확장된 802.16ｅ 시스템을 위한 중앙집중식 스케줄러 중계국 - Google Patents

Abstract

멀티홉 이동 중계 시스템에서 기지국으로부터 복수의 스테이션으로의 서비스 플로우를 중앙집중식으로 스케줄링하는 것은 기지국에 배치된 중앙집중식 스케줄러에 의해 달성된다. 중앙집중식 스케줄러는 기지국이 중계국에 전송하여 이동국에 또는 다른 방향으로 재송신될 서비스 플로우를 중계국이 재송신하는 주파수 및 타임슬롯을 결정함으로써 서비스 플로우를 스케줄링한다. 중앙집중식 스케줄러는 중계국이 서비스 플로우를 재송신하는 주파수 및 타임슬롯을 포함하는 제어 메시지를 송신한다. 중계국은 기지국 또는 이동국으로부터 데이터 패킷의 버스트 형태로 서비스 플로우를 수신한다. 중계국은 미디어 액세스 제어 레벨까지 데이터 패킷을 인코딩 및 디코딩하는 물리 계층을 구비한다. 중계국은 기지국에 의해 결정되어 제어 메시지에 포함된 주파수 및 타임슬롯으로 데이터 패킷을 이동국 또는 기지국에 재송신한다.

Description

ＭＭＲ 확장된 802.16Ｅ 시스템을 위한 중앙집중식 스케줄러 중계국{CENTRALIZED-SCHEDULER RELAY STATION FOR MMR EXTENDED 802.16E SYSTEM}

<관련 출원 상호 참조>

본원은 2006년 11월 3일에 제출된 "MMR 확장된 802.16e 시스템을 위한 중앙집중식 스케줄러 중계국"이란 명칭의 미국 가출원 제60/864,182호(발명자: Antoni Oleszcsuk, 대리인 도켓 넘버: 1974.1004P) 대한 우선권을 주장하며, 이를 원용한다.

무선 통신 네트워크는 계속적으로 대중화되고 있고 일반적으로는 기지국 주변에 위치한 셀 영역에 서비스를 제공하는 기지국(BS)을 포함한다. 이동국(MS), 셀 전화기, 랩탑, 등과 같은 가입자국(SS)은 기지국의 서비스 영역 내에 있는 경우에 기지국과 통신할 수 있다. 예를 들면 전기 및 전자 기술자 협회(IEEE) 802.16e 표준에 기초한 것과 같은 특정 타입의 무선 통신 네트워크에서, 하나 이상의 중계국(RS)이 기지국의 서비스 영역을 확장하도록 설치된다.

예를 들면, IEEE 802.16j로 알려져 있는 IEEE 802.16e 표준의 확장에 기초한 것들과 같은 특정 다른 타입의 무선 통신 네트워크에서, 멀티홉 이동 중계(MMR) 환경에서 동작하는 복수의 중계국이 이용될 수도 있다. 본 문헌은 편이성을 위해 IEEE 802.16 2004 표준 및 그 IEEE 802.16e 2005 확장에 의해 이용되는, 약어를 포함하는 용어를 이용하고, 그것으로써 제한되는 것을 의미하는 것은 아니다.

용어 "멀티홉 이동 중계" 및 "중계국"은, 하나의 의미에서는 멀티홉 이동 중계가 표준을 지칭하고 한편 중계국은 멀티홉 이동 중계 표준에 의해 정의되는 스테이션이지만, 교환가능하게 이용될 수 있다.

중계국의 하나의 목적은 기지국의 무선 커버리지를 확장하는 것이다. 중계국은 필요한 커버리지 확장이 비교적 작은 크기를 가지고 있는 경우에 이용될 수 있기 때문에 기지국에 대한 저가의 대안이다. 또한, 중계국의 비용이 기지국의 비용에 근접하면, 기지국의 여분의 기능을 없앨 이유가 거의 없을 것이다.

본 발명의 다양한 실시예들은 중앙집중식 스케줄러를 구비하는 멀티홉 이동 중계 시스템으로서, 기지국 및 중계국을 포함하며, 상기 중앙집중식 스케줄러는 상기 기지국에 존재하고, 상기 중계국 상의 서비스 플로우의 상기 중계국에 대한 스케줄링을 제어하는 멀티홉 이동 중계 시스템을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예들은 기지국에서의 멀티홉 이동 중계 시스템의 중앙집중식 스케줄링 방법으로서, 상기 기지국 상에 중앙집중식 스케줄러를 제공하는 단계; 및 상기 기지국 상의 상기 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 중계국 상의 서비스 플로우를 중앙집중식으로 스케줄링하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예들은 기지국에서의 멀티홉 이동 중계 시스템의 중앙집중식 스케줄링 시스템으로서, 기지국에서 서비스 플로우를 중앙집중식으로 스케줄링하기 위한 수단; 및 상기 스케줄링에 따라 중계국에서 상기 서비스 플로우를 제어하기 위한 수단을 포함하는 시스템을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예들은 멀티홉 이동 중계 시스템에서 기지국으로부터 복수의 스테이션으로의 서비스 플로우를 중앙집중식으로 스케줄링하는 시스템으로서, 상기 기지국에 배치되고, 상기 기지국이 중계국에 전송하여 이동국에 재송신될 서비스 플로우를 상기 중계국이 재송신하는 주파수 및 타임슬롯을 결정함으써 상기 서비스 플로우를 스케줄링하며, 상기 중계국이 상기 서비스 플로우를 재송신하는 상기 주파수 및 상기 타임슬롯을 포함하는 제어 메시지를 송신하는 중앙집중식 스케줄러를 포함하며, 상기 중계국은, 상기 기지국으로부터 데이터 패킷의 버스트 형태로 상기 서비스 플로우를 수신하고, 미디어 액세스 제어 레벨까지 상기 데이터 패킷을 인코딩 및 디코딩하는 물리 계층을 구비하며, 상기 기지국에 의해 결정되어 상기 제어 메시지에 포함된 상기 주파수 및 상기 타임슬롯으로 상기 데이터 패킷을 상기 이동국에 재송신하는 시스템을 제공한다.

본 발명의 상기 언급된 실시예들은 예로 든 것이며, 본 발명의 모든 실시예들은 전술한 특징을 포함하는 것으로 한정되지 않는다.

도 1은 멀티홉 이동 중계 시스템의 예시도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 도 1에 도시된 멀티홉 이동 중계 시스템(100)에 대한 기지국 프레임의 프레임 구조의 예시도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 프레임 번호에 대해 프레임들에 버스트가 배치되는 방법의 예시도.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 도 3에 도시된 프레임에 대한 기지국 및 중계국 프레임의 연속의 예시도.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 최소 레이턴시 중계국의 경우에 기지국 및 중계국 프레임의 연속의 예시도.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 멀티홉 이동 중계 시스템에 대한 네트워크 엔트리 절차의 예시도.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 기지국으로부터 멀티홉 이동 중계 시스템의 중앙집중식 스케줄링의 절차를 예시하는 플로우차트.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링의 절차를 더 예시하는 플로우차트.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 멀티홉 이동 중계 시스템에서 기지국으로부터 복수의 스테이션으로의 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링을 위한 시스템의 예시도.

이제, 유사한 참조부호가 전체적으로 유사한 구성요소를 지칭하는 첨부된 도면에 그 예들이 예시된 본 발명의 실시예에 대해 세부적으로 참조된다.

중계국의 하나의 기능은 기지국과, 이동국, 셀 전화기, 랩탑 등과 같은 이동국들 사이에서 액티브 서비스 플로우의 형태로 데이터를 전달하는 것이다. 액티브 서비스 플로우는 기지국과 이동국들 사이에서 양쪽 방향으로 이동한다. 이상적으로는, 서비스 플로우의 전달은 이동국들에게 투명한 방식으로 수행되어야 한다. 또한, 이동국은 멀티홉 이동 중계 옵션을 포함하는 시스템에 의해 쓸모없게 되어서는 안된다. 이것은 현재의 이동국들이 멀티홉 이동 중계 옵션과 호환가능해야 한다는 것을 의미한다. 그러므로, 중계국은 IEEE 802.16e 표준의 프레임워크 내에서 동작해야 한다(이러한 표준이 이동국들에 의해 이용되는 경우). 중계국은 멀티홉 링크를 형성하는 체인 내에서 함께 링크되고, 하나의 중계국은 다른 중계국과 데이터를 주고 받는다. 다른(제어하는) 중계국에 접속된 중계국은 본 출원의 텍스트에서 명백하게 언급되지 않고, 텍스트는 단지 중계국에 의해 제어되는 이동국에 관해 언급한다. 그러나, 본 출원의 사상은 하위 중계국에도 적용가능하다. 그러므로, "중계국에 접속된 이동국"을 언급하는 이들 장소들은 "중계국에 접속된 이동국 및 중계국"으로서 판독될 수 있다.

중계국에 의해 핸들링되는 데이터 패킷의 스케줄링이 제어되는 적어도 2가지 가능한 방법들이 있다. 하나의 시나리오 하에서, 중계국은 데이터 패킷을 수신하고, 데이터 패킷을 버퍼링하며, 자기 스스로의 전송을 위해 데이터 패킷을 재스케줄링한다. 다른 시나리오 하에서, 전송을 위해 중계국에 의해 핸들링되는 데이터 패킷을 스케줄링하는 것은 기지국에 의해 제어될 수 있다.

중계국이 그 자신의 전송을 위해 데이터 패킷을 재스케줄링할 예정이라면, 중계국은 그것을 운용하는데 요구되는 연관된 지능뿐만 아니라, 그 자신의 스케줄러를 필요로 한다. 중계국 상에 스케줄러 및 연관된 지능을 포함하는 것은 중계 시스템을 더욱 더 복잡하고 고가로 만들고, 기지국으로서 고가일 수 있다.

한편, 전송을 위해 중계국에 의해 핸들링되는 데이터 패킷을 스케줄링하는 것이 기지국에 의해 제어되는 경우, 중계국은 꽤 간단할 수 있다. 그러한 중계 시스템은 중앙집중식 스케줄러 중계국으로 불려질 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 중계국에 의해 핸들링되는 데이터 패킷의 스케줄링이 기지국에 의해 제어되는 시스템 및 방법을 제공한다. 그러한 중계국은 중앙집중식 스케줄러 중계 시스템으로 불려진다. 여기에 기재된 중앙집중식 스케줄러 중계국의 예로 든 실시예들에서, 본 발명이 직교 주파수 분할 다중 액세스를 이용하여 물리 계층에 의해 수행되는 멀티홉 이동 중계국에 대한 데이터 통신 메시징으로 제한되지 않지만, 멀티홉 이동 중계국에 대한 데이터 통신 메시징은 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)를 이용하여 물리 계층(PHY)에 의해 수행될 수 있다. 상기 설명은 물론 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 모드에도 적용가능하지만, 데이터 통신 메시징은 또한 시분할 듀플렉스(TDD) 모드의 컨텍스트로 기재되고, 본 발명은 시분할 듀플렉스 또는 주파수 분할 듀플렉스 모드 어느 하나로 제한되지 않는다.

도 1은 멀티홉 이동 중계 시스템(100)의 예시도이다. 도 1에 예시된 멀티홉 이동 중계 시스템(100)은 중앙집중식 스케줄러(도 1에 도시되어 있지 않음)를 구비하는 기지국(102) 및 중계국(104)을 포함한다. 중앙집중식 스케줄러는 기지국(102) 상에 존재하고 중계국과의 서비스 플로우의 중계국(104) 상의 스케줄링을 제어하지만, 본 발명은 기지국(102) 상에 존재하는 중앙집중식 스케줄러로 제한되지 않는다. 서비스 플로우는 중계국(104)의 물리 계층에서 인코딩되고 디코딩되지만, 본 발명은 중계국(104)의 물리 계층에서 서비스 플로우를 인코딩하고 디코딩하는 것으로 제한되지 않는다.

멀티홉 이동 중계 시스템(100)은 수개의 셀로 구성되는 것으로 간주될 수 있다. 하나의 셀은 하나의 기지국 및 기지국에 접속된 중계국으로 구성된 서브-시스템이지만, 하나의 셀은 하나 이상의 중계국으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 하나의 그러한 셀은 다운링크 커버리지 범위(118)를 가지는 기지국(102) 및 중계국(104)으로 구성된다. 예로 든 실시예의 이하의 설명은 기지국(102) 및 중계국(104)으로 구성된 셀에 초점을 맞추지만, 본 발명은 기지국 및 중계국으로 구성된 셀로 제한되지 않는다. 오히려, 셀은 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 복수의 중계국을 구비할 수 있다.

중계국(104)은 본 예로 든 실시예에서 기지국(102)의 다운링크 커버리지 범위(108) 내에 있는 것을 알 수 있지만, 본 발명은 기지국의 다운링크 커버리지 범위내의 중계국으로 제한되지 않는다. 이에 대해, 기지국(102)은 중계국(104)의 업링크 커버리지 범위(156) 내에 있는 것을 알 수 있지만, 본 발명은 중계국의 업링크 커버리지내의 기지국으로 제한되지 않는다. 그러므로, 예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 업링크 및 다운링크 모두에서 기지국(102)과 통신 상태에 있다.

기지국(102)의 커버리지 영역(118)의 외부에 있는 것으로 보이는 이동국(136)은 중계국(104)의 송신 커버리지(120) 내에 있다. 그러므로, 이동국(136)은 그 서비스 플로우를 기지국(102)에 전달하는 중계국(104)에 좌우되지만, 본 발명은 그 서비스 플로우를 기지국에 전달하는 중계국에 좌우되는 이동국으로 제한되지 않는다. 용어 "이동국"이 여기에 이용되지만, 본 발명은 이동국으로 제한되지 않고, 오히려 이동형이거나 거의 정지된 것에 관계없이, 셀 전화기, 개인 휴대 단말기(PDA), 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 셋탑 박스, 게임 콘솔과 같은 임의의 가입자국에 적용될 수 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 기지국(102)과 이동국(136) 사이에서 데이터 버스트를 전달한다. 기지국(102)으로부터 수신되어 이동국(136)으로 타겟팅되는 버스트는 중계국(104)의 미디어-액세스 제어(MAC) 공통 부분 서브층(CPS) 레벨까지 디코딩되지만, 본 발명은 미디어 액세스 제어 공통 부분 서브층까지 버스트를 디코딩하는 중계국으로 제한되지 않는다. 이동국(136)으로 송신을 위해 요구되는 임의의 새로운 인코딩이 디코딩된 버스트에 추가되고, 그리고나서 디코딩된 버스트는 이동국(136)으로 송출되지만, 본 발명은 디코딩된 버스트에 추가되는 인코딩으로 제한되지 않는다. 중계국(104)은 동기 프레임 또는 비동기 프레임 중계국이거나 제한없이 임의의 다른 타입의 중계국일 수 있다.

유사하게, 반대 방향으로, 중계국(104)에 의해 이동국(104)으로부터 수신된 버스트는 송신을 위해 필요한 임의의 새로운 인코딩으로 기지국(102)에 패싱되지만, 본 발명은 이동국으로부터 중계국에 의해 수신된 버스트를 기지국에 버스트를 패싱하는 것으로 제한되지 않는다. 예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 정규 기지국이나 이동국과 유사한 방식으로 데이터를 인코딩하고 디코딩하는 물리(PHY) 계층을 가지고 있지만, 본 발명은 데이터를 인코딩하고 디코딩하는 물리 계층을 가지는 중계국으로 제한되지 않는다. 예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 데이터를 미디어 액세스 제어 프로토콜 데이터 유닛(PDU)으로 분할하지 않고, 본 발명은 데이터를 미디어 액세스 제어 프로토콜 데이터 유닛으로 분할하지 않는 중계국으로 제한되지 않는다.

제어 메시지는 이동국(136) 및 기지국(102)의 사이에서 데이터와 동일한 방식으로 중계되고, 즉 이들은 미디어 액세스 제어 레벨까지 디코딩되고 송신을 위해 인코딩되며 재전송되지만, 본 발명은 데이터와 동일한 방식으로 이동국과 기지국 사이에서 중계되는 제어 메시지로 제한되지 않는다. 예로 든 실시예에서, 제어 메시지의 송신은 이동국(136)에 투명하지만, 본 발명은 이동국에 투명한 제어 메시지의 송신으로 제한되지 않는다. 높은 이동성 시스템은 더 엄격한 핸드오버 실행 시간 요구조건으로 인해 제어 절차로의 직접적인 접근법을 필요로 한다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 버스트를 하나의 인코딩으로부터 다른 하나로 번역할 수 있고, 버스트를 OFDMA의 시간-주파수 대역폭 공간에서 하나의 로케이션에서 다른 하나로 전달할 수 있지만, 본 발명은 OFDMA의 시간-주파수 대역폭 공간내의 버스트의 전달로 제한되지 않는다. 중계국(104)은 존을 알고 있다. 중계국(104)은 순열을 변경할 수 있고, 복수의 입력 및 복수의 출력(MIMO)을 인코딩 및 디코딩할 수 있다. 중계국(104)은 OFDMA 시간-주파수 공간 내에 버스트를 적절하게 배치하는 것이 필요하므로 세그먼트를 인식하고 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 기지국(102) 상의 중앙집중식 스케줄러에 종속되어 버스트를 OFDMA 시간-주파수 공간 내에 배치하지만, 본 발명은 기지국 상에 존재하고 버스트를 OFDMA 시간-주파수 공간 내에 배치하는 중앙집중식 스케줄러로 제한되지 않는다. 중계국(104)은 중앙집중식 스케줄러에 종속되어, 그 버스트 프로파일(변조 및 인코딩 타입)과 같은 버스트의 속성을 설정하지만, 본 발명은 버스트의 속성을 설정하는 중앙집중식 스케줄러로 제한되지 않는다. 중계국(104)은 기지국(102)과 그 자신의 미디어-액세스 제어 관리 메시지를 교환하기 위한 원시적인 것 이외에는 전혀 스케줄러를 구비하고 있지 않다. 기지국(102)은 중계국(104)이 이용할 예정인 프레임 제어 헤더(FCH), 다운링크 맵(DL-MAP), 및 업링크 맵(UL-MAP)을 생성하지만, 본 발명은 중계국이 이용할 예정인 프레임 제어 헤더, 다운링크 맵 및 업링크 맵을 생성하는 기지국으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 이동국(136)과 기지국(102)간의 교환시 중계국(104)의 참여는 이동국(136)에 투명하지만, 본 발명은 이동국에 투명한 중계국으로 제한되지 않는다. 그러므로, 이동국(136)은 기지국(102)으로 직접이라기 보다는 중계국을 통해 기지국(102)에 이야기하고 있는지를 알 필요가 없다. 그러나, 기지국(102)은 중계국이 중계국(104)을 통과하는 송신을 스케줄링하기 위해 그것에 접속된 것을 알고 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 기지국(102)에 이동국으로서 접속하고, 그 자신을 중계국으로서 식별하며, 이동국과 유사한 방식으로 유지되지만, 본 발명은 이동국으로서 기지국에 접속하는 중계국으로 제한되지 않는다. 그러나, 중계국(104)이 미디어 액세스 제어 레벨까지 서비스 플로우를 간단하게 인코딩하고 디코딩하며 이들을 재전송하므로, 기지국(102)은 중계국(104)에 대한 서비스 플로우 유지보수를 수행할 필요가 없다. 유사하게, 기지국(102)은 중계국에 대한 임의의 보안 유지보수(그 자신의 인증에 대한 것과는 다름)를 수행하거나, 암호화/암호해제 키 등을 중계국(104)에 제공할 필요가 없다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 이동국(136)에 대한 기지국으로 작용하지만, 본 발명은 이동국에 대한 기지국으로 작용하는 중계국으로 제한되지 않는다. 또한, 예로 든 실시예에서, 이는 이동국(136)에 투명한 기지국 기능을 제공하는 중계국(104)이 접속되는 실제의 기지국이다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 이동국(136)의 레인징(ranging) 프로세스를 제어하지 않지만, 본 발명은 이동국의 레인징 프로세스를 제어하지 않는 중계국으로 제한되지 않는다. 오히려, 중계국(104)은 수신된 신호 세기 표시(RSSI), 캐리어-대-간섭 플러스 잡음 비율(CINR), 이동국(136)으로부터 수신된 신호의 타이밍 오프셋 및 주파수 오프셋과 같은 신호 메트릭과 함께, 이동국으로부터 수신된 임의의 레인징 메시지를 기지국(102)에 패싱한다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 기지국(102)과 무선 채널을 공유하지만, 본 발명은 무선 채널을 공유하는 중계국 및 기지국으로 제한되지 않는다. 중계국(104)은 2개의 통신측, 즉 2개의 안테나를 가지고 있다. 통신측들 중 하나는 기지국(102)과 통신하지만, 나머지 통신측은 이동국(136)과 통신하고, 본 발명은 기지국과 통신하는 하나의 통신측 및 이동국과 통신하는 다른 통신측을 구비하는 중계국으로 제한되지 않는다. 예로 든 실시예에서, 중계국(104)이 동시에 신호를 송수신할 수 없으므로, 단지 하나의 무선 주파수(RF) 모듈이 중계국(104)에 필요하지만, 본 발명은 단지 하나의 무선 주파수 모듈을 가지는 중계국으로 제한되지 않는다.

본 발명은 중계국의 단일 인스턴스를 가지는 멀티홉 이동 중계 시스템으로 제한되지 않는다. 오히려, 중계국이 다른 중계국에 접속될 수 있다는 점에서, 복수의 중계국의 체인화 또는 멀티-호핑이 가능하다. 그러나, 체인이 더 길수록, 즉 더 많은 중계국이 관련될수록, 서비스 플로우에 더 많은 레이턴시가 추가된다. 체인화는 이하에 더 충분하게 설명되는 바와 같이, 대역폭 효율을 감소시킬 수도 있다.

가용한 대역폭에 의해 부과되는 것을 제외하고는, 함께 체인될 수 있는 중계국의 개수에 대해서는 공식적인 제한이 없다. 기지국이 각 중계국에 대한 프레임 제어 헤더(FCH), 다운링크 맵, 및 업링크 맵을 전송해야 하므로, 각 추가된 중계국은 그 오버헤드로 인해 대역폭 효율을 약간 감소시킨다.

다시, 도 1을 참조하면, 복수의 중계국이 기지국(102)에 접속하는 것으로 도시되어 있다. 예를 들면, 기지국(102)의 커버리지 범위(118)의 외부에 있는 중계국(106)은 중계국(104)을 통해 기지국(102)에 접속된 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 다른 중계국을 통해 기지국에 접속하는 중계국으로 제한되지 않는다. 유사하게, 기지국(102)의 커버리지 범위(118) 및 중계국(104)의 커버리지 범위(120) 모두의 외부에 있는 중계국(108)은 중계국(106)에 접속된 것으로 도시되어 있다. 이동국(138, 140)은 중계국(108)에 접속한 것으로 도시되어 있다. 중계국(104, 106, 108)의 체인은 서비스 플로우를 기지국(102)으로부터 이동국(138, 140)에 전달하지만, 본 발명은 기지국으로부터 이동국으로 서비스 플로우를 전달하는 중계국의 체인으로 제한되지 않는다.

기지국(102)의 다른 측 상에서, 중계국(110)은 물론 기지국(102)의 다운링크 송신 커버리지(118)에 있다. 역으로, 기지국(102)은 중계국(110)의 업링크 송신 커버리지 내에 있다. 그러므로, 중계국(110)은 업링크 및 다운링크 양쪽 상에서 기지국(102)과 통신 상태에 있지만, 본 발명은 기지국과 업링크 및 다운링크 양쪽 상에서 통신 상태에 있는 중계국으로 제한되지 않는다. 기지국(102)의 송신 커버리지(118)의 외부에 있지만 중계국(110)의 송신 커버리지 내에 있는 이동국(134)은 중계국(110)에 종속되어 서비스 플로우를 기지국(102)과 전달하지만, 본 발명은 중계국에 종속되어 기지국과 서비스 플로우를 전달하는, 기지국의 송신 커버리지 외부에 있는 이동국으로 제한되지 않는다.

도면을 모호하지 않게 하기 위해, 중계국(104, 110)의 업링크 송신 커버리지(156, 158)만이 도시되어 있다. 예로 든 실시예에서, 나머지 중계국의 업링크 커버리지는 멀티홉 링크의 이전 중계국을 커버하기에 충분할 정도로 크고, 즉 다운링크 커버리지와 실질적으로 동일한 공간에 걸치지만, 본 발명은 다운링크 커버리지와 거의 동일한 공간에 걸치는 업링크 커버리지를 가지는 중계국으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 중계국(112, 114)은 유사하게 이동국(102)의 송신 커버리지(118)의 외부에 있다. 그러므로, 이동국(142, 144, 150)은 중계국(110) 및 중계국(112) 또는 중계국(114) 중 어느 하나의 양쪽에 종속되어, 기지국(102)과 서비스 플로우를 전달하지만, 본 발명은 수개의 중계국에 종속되어 서비스 플로우를 기지국과 전달하는 이동국으로 제한되지 않는다.

마지막으로, 기지국(102)의 송신 커버리지(118)의 외부에 있고 중계국(116)의 송신 커버리지(130) 내부에 있는 이동국(146, 148)은 중계국(110), 중계국(114), 및 중계국(116)을 포함하는 중계국 체인에 종속되어, 기지국(102)과 서비스 플로우를 전달하지만, 본 발명은 중계국 체인에 종속되어 서비스 플로우를 기지국과 송신하는, 기지국의 송신 커버리지 외부에 있는 이동국으로 제한되지 않는다.

중계국(104)의 예시된 실시예에서, 중계국(104)은 소프트웨어로 구현될 수 있지만, 본 발명은 소프트웨어로 구현된 중계국으로 제한되지 않는다. 중계국(104)의 미디어 액세스 제어층은 효율적으로 실행되는 다소 낮은 복잡성 및 크기의 코드를 생성하지만, 본 발명은 효율적으로 실행되는 낮은 복잡도 및 크기의 코드로 제한되지 않는다. 여기에 기재된 중계국(104)은 사용자 데이터를 처리하는 것과 관련되어 완료되지만, 본 발명은 사용자 데이터를 처리하는 것과 관련하여 완료되는 중계국으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 약간의 대역폭 효율 손실을 유입시키지만, 본 발명은 대역폭 효율 손실을 유입시키는 중계국으로 제한되지 않는다. 대역폭 효율의 손실은 기지국(102)으로부터 프레임 제어 헤더(FCH), 다운링크 맵(DL MAP), 및 업링크 맵(UL MAP)을 수신할 필요성 때문이다. 프레임 제어 헤더, 다운링크 맵 및 업링크 맵은 중계국(104)이 이들 정보 요소를 그 자신 상에서 생성하지 않는 경우에 기지국(102)으로부터 수신된다.

10개의 이동국을 가지는 이하의 예에서, 프레임 제어 헤더, 다운링크 맵, 및 업링크 맵의 크기는 10개의 다운링크 및 업링크 버스트에 대해 대략 200바이트일 수 있다. 프레임 제어 헤더, 다운링크 맵, 및 업링크 맵이 64의 성좌를 가지는 직교 진폭 변조(64 QAM ¾)와 같은 효율적인 변조 및 인코딩을 이용하고 프레임이 약 20,000바이트(즉, 5 밀리초 프레임)를 포함하는 경우, 대역폭(BW) 효율 저하율은 약 200/20,000=1%이다. 한편, 단지 16의 성좌를 가지는 직교 진폭 변조와 같은 덜 효율적인 변조 방법이 이용된 경우, 효율 저하율은 단지 1.5%로 상승할 것이다. 이들 계산은 예를 들면 다른 전파 시나리오에 따라 가변될 수 있다.

중계국에 접속될 수 있는 이동국의 개수는 상기 기재된 대역폭 효율 저하 숫자(즉, 1-1.5%)로 제한되지 않는다. 오히려, 중계국에 접속될 수 있는 이동국의 개수는 실제 사용자 데이터를 이동국에 패싱하는데 요구되는 대역폭에 의해 제한된다. 중계국에 접속될 수 있는 이동국의 개수가 실제 사용자 데이터를 이동국에 패싱하는데 요구되는 대역폭에 의해 제한되는 경우, 오버헤드(가정된 시나리오 하에서)에 의해 점유되는 대역폭은 무시가능한 것으로 여겨질 수 있다. 그러나, 기지국 스케줄러는 비교적 더 복잡할 수 있다.

예로 든 실시예에서, 물리 계층 버스트는 프레임 내에서 중계국(104)에 패싱되지만, 본 발명은 물리 계층 버스트를 프레임 내에서 중계국에 패싱하는 것으로 제한되지 않는다. 중계국(104)은 버스트 프로파일 및 존 모두를 알고 있다. 중계국(104)은 프로토콜 요소에 따라 데이터의 인코딩을 변경하고, 예를 들면 하나의 순열에서 버스트를 수신하고 다른 하나에서 버스트를 전송한다. 중계국(104)은 그 자신 상에서, 그 통신의 어느 측에서 독립적으로 복수-입력 복수-출력을 이용할 수도 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 OFDMA 시간-주파수 공간 내에서 버스트를 적절하게 배치하기 위해서는 세그먼트를 아는 것이 필요하므로, 중계국(104)은 세그먼트를 알고 있지만, 본 발명은 세그먼트를 알고 있는 중계국으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 그 자신 상에서 존 또는 세그먼트를 생성하지 않는다. 오히려, 중계국(104)은 기지국(102)에 의해 정의된 세그먼트만을 이용하지만, 본 발명은 기지국에 의해 정의되는 세그먼트를 이용하는 중계국으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 이동국(136)과 통신하기 위해 그 자신의 프레임을 생성하지만, 본 발명은 이동국과 통신하기 위해 그 자신의 프레임을 생성하는 중계국으로 제한되지 않는다. 중계국(104)에 의해 생성된 프레임은 중계국(104)을 제어하는 기지국(102)에 의해 이용되는 프레임과 시간상으로 오프셋된다. 대안으로, 중계국(104)에 의해 생성된 프레임이 물론 주파수 상으로 오프셋될 수 있다. 기지국(102) 및 중계국(104)은 일반적으로 2개의 프레임을 필요로 한다. 동기형 타입의 중계국은 일반적으로 3개의 프레임을 필요로 한다.

예로 든 실시예에서, 동기형-프레임 중계국에 대해, 프레임은 M-프레임 및 R-프레임으로 명명되지만, 본 발명은 M-프레임 및 R-프레임으로 명명된 프레임으로 제한되지 않는다. 기지국(102) 또는 중계국(104) 중 어느 하나에 의해 생성된 M-프레임은 이동국(102)과 통신하기 위해서이다. 하나의 실시예에서, 모든 M-프레임은 동기형이고, 즉 이들은 동시에 시작한다.

기지국(102) 또는 중계국(104) 중 어느 하나에 의해 생성된 R-프레임은 중계국(104)과 통신하기 위해서이다. R-프레임은 동기형일 필요는 없다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 단지 하나의 M-프레임을 생성하고 기지국으로부터 하나의 R-프레임을 수신할 필요가 있다. 다른 예로 든 실시예에서, 중계국에 접속된 임의의 다음-호프 중계국(106, 108)이 존재하는 경우, 중계국(104)은 하나의 R-프레임을 생성할 필요가 있다. 또한, "BS 프레임"은 기지국(102)의 R-프레임을 의미하지만, "RS 프레임"은 중계국(104)의 M-프레임을 의미하고 시스템이 동기형인 경우에 그 종속 중계국과 통신하는 중계국에 의해 생성된 R-프레임을 의미한다.

예로 든 실시예에서, 기지국(102)은 중계국(104)에 의해 중계국-생성된 프리앰블, 프레임 제어 헤더, 및 중계국 다운링크 맵에 이용될 적어도 하나의 대역폭 공간을 그 프레임 내에 예비한다. 중계국 프리앰블 할당으로 불려지는 이러한 공간은 고정되고, 즉 중계국 프레임을 그 주기에 대해 일정하게 유지할 필요가 있으므로 이는 프레임별로 변경되지 않지만, 본 발명은 고정된 중계국-프리앰블 할당으로 제한되지 않는다. 동기형 모드에서 동작하는 중계국에 대해 2개의 프리앰블 할당이 존재하고, 하나는 M-프레임에 대해 그리고 하나는 R-프레임(중계국에 의해 생성된 R-프레임)에 대한 것이다.

예로 든 실시예에서, 중계국 프리앰블 할당은 세그먼테이션이 이용되지 않는 경우에, 서비스 플로우에 가용한 전체 주파수 디멘젼에 걸치지만, 본 발명은 서비스 플로우에 가용한 전체 주파수 디멘젼에 걸치는 중계국 프리앰블 할당으로 제한되지 않는다. 그렇지 않은 경우, 세그먼테이션이 이용되는 경우, 중계국 프리앰블 할당은 중계국에 의해 이용되는 세그먼트에 의해 취해지는 주파수 부분만을 걸치거나 그렇지 않을 수도 있다.

예로 든 실시예에서, 세그먼테이션이 이용되는 경우, OFDMA 프리앰블은 전체 채널 주파수 디멘젼을 걸치지만, 본 발명은 전체 채널 주파수 디멘젼을 걸치는 OFDMA 프리앰블로 제한되지 않는다. 그러므로, OFDMA 프리앰블은 잠재적으로 시스템의 인접하는 기지국과 간섭된다. 그러므로, 인접하는 기지국은 중계국이 그 프리앰블을 송신할 때 OFDMA 프리앰블에 의해 차지된 프레임 시간을 이용하여 회피하도록 구성되어야 한다. 다른 솔루션은 세그먼트에 의해 차지된 주파수만을 이용하는 새로운 프리앰블을 정의하는 것이다(이러한 가능성은, M-프레임이 표준, 예를 들면 802.16e에 정의된 바와 같이 정규 프리앰블을 이용해야 하기 때문에, 동기형 중계국의 R-프레임 프리앰블에만 적용된다).

그 프레임에서 중계국(104)에 의해 이용되는 할당의 나머지는 전체적으로 유연하고, 기지국(102)은 이들을 프레임별로 변경하지만, 본 발명은 할당을 프레임별로 변경하는 기지국으로 제한되지 않는다. 기지국(102)은 이동국(136)과의 중계국(104) 다운링크 및 업링크 통신을 위한 프레임 공간을 예비한다. 에비된 프레임 공간은 집합적으로 중계국 다운링크 할당 및 중계국 업링크 할당으로 불려진다. 예비된 프레임 공간이 상기 언급된 중계국 프리앰블 할당인 것을 제외하고는, 예비된 프레임 공간은 OFDMA 영역(직사각형 할당), 존, 세그먼트 등과 같은 임의의 특정 공간을 가질 필요는 없다.

예로 든 실시예에서, 기지국(102)은 중계국 할당이 그 자신의 프레임에서 어디에 배치될 지를 제어하지만, 본 발명은 중계국 할당이 그 자신의 프레임에서 어디에 배치될지를 제어하는 기지국으로 제한되지 않는다. 중계국 다운링크 및 업링크 할당을 기지국 다운링크 및 업링크 서브 프레임 각각에 둘 필요는 없다. 기지국 프레임내에 중계국 할당에 대한 임의의 존을 생성할 필요도 없다. 한편, 현재의 표준 802.16e에 따르면 업링크 맵에서 공간을 스킵할 수 없으므로, 특별한 영역이 그 목적을 위해 기지국 업링크 맵에 정의되지 않는다면, 기지국 업링크 서브프레임 내에 예비된 할당은 하나의 존을 필요로 한다.

예로 든 실시예에서, 모든 할당은 중계국(104)이 동시에 송수신할 필요가 없도록 하는 것이지만, 본 발명은 동시에 송신하거나 수신할 필요가 없는 중계국으로 제한되지 않는다. 기지국(102)은 이러한 요구조건을 이행하는 요구된 할당을 제공하는데 책임을 가지고 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국(104)은 중계국 프리앰블 할당에서 그 자신의 프레임 프리앰블을 송신하지만(이것은 동기형 중계국의 경우에 2개의 프리앰블이다), 본 발명은 중계국 프리앰블 할당서에 그 자신의 프레임 프리앰블을 송신하는 중계국으로 제한되지 않는다. 프레임 제어 헤더 및 다운링크 맵은 중계국 프리앰블 할당에서 송신될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 멀티홉 이동 중계 시스템(100)에 대한 기지국 프레임(200)의 프레임 구조의 예시도이다. 도 2에 도시된 화살표(232, 234, 236, 238 및 240)는 버스트의 전달을 나타낸다. 버스트의 크기는 그 코딩 방법이 변경되므로, 이들이 전달됨에 따라 변경될 수 있다.

예로 든 실시예에서, 기지국 프레임(200)은 기지국 프레임 제어 헤더 및 다운링크 맵(204)을 포함하는 기지국 프리앰블(202)을 구비하고 있지만, 본 발명은 기지국 프레임 제어 헤더 및 다운링크 맵을 포함하는 기지국 프리앰블을 구비하는 기지국 프레임으로 제한되지 않는다. 기지국(102)에 의해 정의되는 중계국 다운링크 할당(216)은 중계국 프리앰블(214), 중계국 프레임 제어 헤더, 및 다운링크 맵을 포함한다.

예로 든 실시예에서, 중계국 프리앰블(214)은 이동국 다운링크 버스트(208)에 대한 데이터를 포함한다. 이동국 다운링크 버스트(208)는 기지국으로부터 수신되어 이동국에 패싱되지만, 본 발명은 기지국으로부터 수신되어 이동국에 패싱되는 이동국 다운링크 버스트로 제한되지 않는다. 이동국 다운링크 버스트(208)에 대한 데이터는 기지국에 의해 정의된 이동국 다운링크 버스트(218)에 대한 할당에 배치된다. 유사하게, 이동국 다운링크 버스트(210)에 대한 데이터는 이동국 다운링크(220)에 대한 할당에 배치되지만, 본 발명은 이동국 다운링크에 대한 할당에 배치되는 이동국 다운링크 버스트에 대한 데이터로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 기지국 프레임(200)은 중계국 업링크 할당(222)을 가지고 있지만, 본 발명은 중계국 업링크 할당을 가지고 있는 기지국 프레임으로 제한되지 않는다. 기지국 프레임(200)은 기지국에 의해 정의될 수 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국 업링크 할당(222)은 이동국 업링크 버스트 데이터(224)에 대한 할당을 포함한다. 이동국 업링크 버스트 데이터(228)는 이동국으로부터 수신되어 기지국에 패싱되지만, 본 발명은 이동국으로부터 수신되어 기지국에 패싱되는 이동국 업링크 버스트 데이터로 제한되지 않는다.

마지막으로, 예로 든 실시예에서, 중계국 업링크 할당(222)은 이동국 업링크 버스트 데이터(226)를 포함한다. 이동국 업링크 버스트 데이터(230)는 이동국으로부터 수신되어 기지국으로 패싱되지만, 본 발명은 이동국으로부터 수신되어 기지국에 패싱되는 이동국 업링크 버스트 데이터로 제한되지 않는다. 기지국에 의해 정의된 이동국 업링크 버스트 데이터(230)는 기지국에 의해 정의되는 이동국 업링크 버스트(226)에 대한 할당에 배치될 수 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국은 다운링크 및 업링크 상에서 버스트를 전달할 때 지연, 즉 레이턴시를 버스트에 유입시킨다. 지연은 버스트를 그 수신측으로부터 그 송신측으로 전달하기 위해 중계국에 의해 요구되는 처리 시간 때문이다. 지연은 다운링크 또는 업링크 상에서 전달되는 버스트 상에 특정 최소의 레이턴시를 부과할 수 있다. 다운링크 및 업링크 방향에 대해 다를 수 있는 최소 레이턴시는 이동국과의 등록 동안에 중계국에 의해 지정될 수 있지만, 본 발명은 기지국과의 그 등록 동안에 최소 레이턴시를 지정하는 중계국으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 레이턴시의 실제 단위는 하나의 프레임 주기이지만, 본 발명은 하나의 프레임 레이턴시로 제한되지 않는다. 중계국은 그것이 전달하는 버스트에 지연의 얼마나 많은 프레임이 유입되는지에 기초하여 레이턴시에 기초하여 분류될 수 있다. 기지국 프레임은 지연을 카운팅하기 위한 기준으로서 이용된다. 일반적으로, 중계국 지연은 기지국에 의해 이용되는 프레임 길이에 따라, 단지 제로 내지 수 프레임의 범위일 수 있다.

예로 든 실시예에서, 기지국은 그 다운링크 및 업링크 송신에서 중계국이 이용하는 기능적 레이턴시를 설정하지만, 본 발명은 중계국이 그 다운링크 및 업링크 송신 시 이용하는 기능적 레이턴시를 설정하는 기지국으로 제한되지 않는다. 기능적 레이턴시는 프레임 단위로 측정된다. 기지국은 중계국에 의해 지정된 처리 지연에 기초하여 등록 동안에 기능적 레이턴시를 설정하지만, 기지국은 다른 시간에 기능적 레이턴시를 설정할 수도 있다.

예로 든 실시예에서, 기지국 맵에서 발생하는 멀티홉 이동 중계 맵 정보 요소(IE)가 대응하는 중계국 맵을 참조하기 때문에, 기지국과 중계국 맵의 동기화가 필요하지만, 본 발명은 대응하는 중계국 맵을 참조하는 중계 맵 정보 요소로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 기지국 및 중계국 업링크 맵 모두는 기지국에 의해 생성되지만, 본 발명은 기지국에 의해 생성되는 기지국 및 중계국 업링크 맵으로 제한되지 않는다. 기지국은 중계국에 의해 이용되는 지연에 대해 중계국과 동의하도록 하는 것이 필요하다. 중계국에 의해 이용되는 지연에 관한 동의는 기지국 및 중계국 업링크 맵을 함께 동기화시키기 위해 필요하지만, 본 발명은 함께 동기화되는 기지국 및 중계국 업링크 맵으로 제한되지 않는다. 기지국과 중계국 간의 동기화는 여기에서, 특정 기지국 맵으로부터 어느 중계국 맵이 참조되는지을 아는 것을 의미하고, 또는 환언하면 참조된 중계국 맵이 기지국으로부터 데이터로 인캡슐레이션되어 수신되는 때를 안다는 것을 의미한다. 이러한 동기화는 다운링크 및 업링크 맵에 대해 분리된다.

한편, 또 다른 예로 든 실시예에서, 기지국 및 중계국 다운링크 맵은 동일한 프레임에서 기지국에 의해 전송되고, 따라서 동기화는 직접적이다. 그러나, 본 발명은 기지국 및 중계국 다운링크 맵이 동일한 프레임에서 기지국에 의해 전송되는 것으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 업링크 맵의 동기화는 기지국 업링크 맵의 동기화는 기지국 업링크 맵이 기지국에 의해 전송되는 기지국 프레임과, 대응하는 중계국 업링크가 기지국에 의해 전송되었던 기지국 프레임간의 프레임 차를 알고 있는 것에 좌우되지만, 본 발명은 기지국 업링크 맵이 전송된 기지국 프레임과 대응하는 중계국 업링크 맵이 전송되었던 기지국 프레임간의 프레임 차이를 알고 있는 것으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 중계국 업링크 맵은 기지국에 의해 중계국에 전송된 다운링크 버스트에 인캡슐레이팅되지만, 본 발명은 중계국 업링크 맵이 기지국에 의해 중계국에 전송된 다운링크 버스트에 인캡슐레이팅되는 것으로 제한되는 것은 아니다. 하나의 실시예에서, 중계국 업링크 맵은 기지국 업링크 맵보다 더 늦은 프레임에서 전송되지 않는다. 다른 실시예들에서, 중계국 업링크 맵은 기지국 업링크 맵이 전송되는 동일한 프레임에 또는 수개 프레임 이전에 전송된다.

중계국 업링크 맵이 전송된 프레임과 대응하는 기지국 업링크 맵이 전송된 프레임간의 차이는 중계국 업링크 맵 상대 관련성(relevance)라 불린다. 중계국 업링크 맵 상태 관련성는 중계국 다운링크 기능적 지연, 중계국 업링크 기능적 지연 및 중계국 업링크 버스트 위치 인덱스의 합, 또는 RS 업링크 맵 상대 관련성 = 중계국 다운링크 기능적 지연 + 중계국 업링크 기능적 지연 + 중계국 업링크 버스트 위치 인덱스이다.

예로 든 실시예에서, 다운링크 및 업링크 기능적 지연은 상기 설명된 바와 같이, 등록 동안에 기지국에 의해 지정되지만, 본 발명은 다운링크 및 업링크 기능적 지연이 등록 동안에 기지국에 의해 지정되는 것으로 제한되지 않는다. 업링크 버스트 위치 인덱스는 제로 또는 1일 수 있지만, 본 발명은 제로 또는 1 중 어느 하나의 업링크 버스트 위치 인덱스로 제한되지 않는다. 업링크 버스트 위치 인덱스는 중계국 프레임이 시작된 동일한 기지국 프레임에서 이동국으로부터 중계국에 의해 수신된 버스트에 대해 제로일 수 있다. 그렇지 않으면, 즉, 중계국에 의해 수신된 업링크 버스트가 중계국 프레임이 시작되었던 곳에 대해 다음 기지국 프레임에 있는 때에는 인덱스는 1이다.

예로 든 실시예에서, 그러므로 중계국 업링크 맵 상대 관련성는 기기국 업링크 맵이 처리되는 경우에 중계국 업링크 맵을 검색해야 하는 프레임, 즉 기지국으로부터 수신된 관련 중계국 맵이 얼마나 많은 프레임 후방에 있는지를 나타내는 숫자이다.

멀티홉 이동 중계 구현을 단순화시키기 위해, 중계국 업링크 버스트 위치 인덱스는 일정한 것으로 추정될 수 있다(중계국 다운링크 및 업링크 기능적 지연이 일정한 것과 같이). 대안으로, 중계국 업링크 버스트 위치 인덱스는 특정 중계국에 대해 기지국에서 구성가능할 수 있다.

중계국은 업링크 버스트 위치 인덱스를 직접적으로 알 필요가 없고, 또한 중계국 업링크 맵의 상대 관련성도 알 필요가 없다. 중계국은 이동국 업링크 버스트가 수신된 기지국 프레임 번호를 단지 기억한다. 그리고나서, 중계국이 기지국 업링크 맵을 처리하는 경우, 중계국은 중계국 업링크 기능적 지연으로서 현재 프레임(버스트가 전송될 필요가 있음)보다 더 이전에 수신되었던 이들 버스트들을 선택한다. 한편, 기지국은 업링크 버스트 위치 인덱스를 알 필요가 있지만, 이는 어쨌든 이러한 파라미터를 제어한다(그러므로 기지국은 이를 알고 있다).

도 3은 프레임 번호에 대해 프레임에서 버스트가 배치되는 방법의 예시도이다. 이 경우에, 중계국은 다운링크 프레임의 하나의프레임 및 업링크 지연의 하나의 프레임을 가지고 있고, 모든 업링크 버스트에 대해 중계국 업링크 버스트 위치 인덱스가 제로이지만, 본 발명은 중계국이 다운링크 지연의 하나의 프레임 및 업링크 지연의 하나의 프레임을 가지고 있고 버스트 위치 인덱스가 제로와 동일하다는 것으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 업링크 맵 관련성는 하나의 프레임(802.16e 표준에 의해 요구됨)이고, 후속 프레임에서는 하나의 프레임에서 전송된 업링크 맵이 효율적이지만, 본 발명은 하나의 프레임의 업링크 맵 관련성로 제한되지 않는다. 하나의 프레임의 업링크 맵 관련성가 하나의 프레임의 중계국 다운링크 지연에 추가된 경우에, 기지국 상에서 준비되었던 중계국 업링크 맵은 2개의 프레임의 관련성를 가질 것이다. 한편, 다운링크 맵은 1-프레임 관련성를 가질 것이다. 중계국이 없는 경우, 다운링크 맵은 제로 관련성를 가지고 있고, 즉 이것이 전송된 동일한 프레임에서 하나의 프레임이 효율적일 수 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국 업링크 맵 상대 관련성는 도 3에서 2와 동일하다. 이동국 업링크 데이터(350)는 예를 들면, 프레임(306)에 지정된 기지국 업링크 맵에 따라 데이터(368)로서 기지국에 전송되는데 반해, 관련 중계국 업링크 맵(328)은 프레임(302)에서 기지국으로부터 수신될 수 있다.

예로 든 실시예에서, 중계국 프레임을 일정하게 유지하기 위해, 중계국 다운링크 할당의 시작(시간상으로)은 매 프레임에서 동일할 수 있지만, 본 발명은 중계국 다운링크 할당의 시작이 매 프레임에서 동일한 것으로 제한되지 않는다. 그러나, 중계국 업링크 할당의 시작은 임의의 경우에 다이나믹하게 변경할 수 있고, 중계국 다운링크 및 업링크 할당 모두의 시간 길이는 프레임에 따라 변경할 수 있다.

이제, 도 3을 참조하면, 프레임(302)은 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵(310)을 포함하는 프리앰블을 구비하고 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵을 포함하는 프리앰블을 구비하는 것으로 제한되지 않는다. 프레임(302)은 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(316)을 포함하는 중계국 다운링크 할당(318)을 가질 수 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵을 포함하는 중계국 다운링크 할당을 구비하는 것으로 제한되는 것은 아니다.

마지막으로, 프레임(302)은 중계국 업링크 할당(320)을 가지고 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 업링크 할당을 가지고 있는 것으로 제한되지 않는다. 상기 설명되었던 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(312)은 이동국 업링크 데이터(350)에 대해 기지국에 의해 전송된다. 유사하게, 이동국 다운링크 데이터(314)는 이동국 다운링크 데이터(332)에 대해 기지국에 의해 중계국 다운링크 할당(330)에 전송될 수 있다.

프레임(304)은 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵(332)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 프레임(304)은 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(328)을 포함하는 중계국 다운링크 할당(330)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 다운링크 할당을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 마지막으로, 프레임(304)은 중계국 업링크 할당(334)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 업링크 할당을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(324)은 기지국에 의해 중계국에 전송되어 이동국 업링크 데이터(366)에 대한 업링크 할당(364)을 정의한다. 유사하게, 이동국 다운링크 데이터(326)는 이동국 다운링크 데이터(346)에 대해 중계국 다운링크 할당(344)에 전송될 수 있다.

프레임(306)은 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵(336)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 프레임(306)은 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(342)을 포함하는 중계국 다운링크 할당(344)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 다운링크 할당을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 마지막으로, 프레임(306)은 중계국 업링크 할당(348)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 업링크 할당을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(338)은 기지국에 의해 후속 프레임에 전송된다. 이동국 다운링크 데이터(340)는 이동국 다운링크 데이터(362)에 대해 이동국에 의해 중계국 다운링크 할당(360)에 전송될 수 있다. 이동국 업링크 데이터(350)는 그 업링크 할당(368)에서 기지국에 전송될 수 있다.

마지막으로, 프레임(308)은 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵(352)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 기지국 프레임 제어 헤더 및 맵을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 프레임(308)은 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(358)을 포함하는 중계국 다운링크 할당(360)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 다운링크 할당을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 마지막으로, 프레임(308)은 중계국 업링크 할당(364)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 프레임이 중계국 업링크 할당을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 프레임(308)에서, 이동국 다운링크 데이터(356)와 함께, 중계국 프레임 제어 헤더 및 맵(354)은 후속 프레임에게 전송되고 있다.

도 4는 도 3에 도시된 프레임에 대해 기지국 및 중계국 프레임(400)의 연속의 예시도이다. 도 4에 도시된 버스트 배열은 중계국의 송신 및 수신 모드 스위치가 최소화되도록 된다. 예로 든 실시예에서, 중계국은 중계국 프레임에서 먼저 송신만 한 후 그리고나서 수신만하지만, 본 발명은 중계국 프레임에서 송수신하는 중계국으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 기지국 프레임(402)은 기지국 업링크 맵 관련성(414)를 가지고 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 기지국 업링크 맵 관련성를 가지는 기지국 프레임으로 제한되지 않는다. 그 반대로, 중계국 프레임(404)은 중계국 업링크 맵 관련성(416)를 가지는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 중계국 프레임이 중계국 업링크 맵 관련성를 가지는 것으로 제한되지 않는다.

도 5는 기지국 및 중계국 프레임의 연속의 예시도이다. 도 5에 도시된 예로 든 실시예에서, 중계국 다운링크 및 업링크 지연은 모두 제로 프레임이지만, 본 발명은 중계국 다운링크 및 업링크 지연이 모두 제로 프레임인 것으로 제한되지 않느다.

또한, 도 5에 도시된 예로 든 실시예에서, 중계국 업링크 버스트 위치 인덱스는 제로이지만, 본 발명은 제로의 중계국 업링크 버스트 위치 인덱스로 제한되지 않는다. 이 경우는 최소 레이턴시 중계국에 적용될 수 있다. 예로 든 실시예에서, 기지국 프레임(502)은 기지국 업링크 맵 관련성(506)를 가지고 있는 것으로 도시되어 있고, 중계국 프레임(504)은 중계국 업링크 맵 관련성(508)를 가지고 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 기지국 프레임이 기지국 업링크 맵 관련성를 가지고 있고 중계국 프레임이 중계국 업링크 맵 관련성를 가지고 있는 것으로 제한되지 않는다.

다시, 도 1을 참조하면, 예로 든 실시예에서, 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지라 불리는 미디어 액세스 제어(MAC) 관리 메시지는 중계국(104)에 의해 기지국(102)에 송신되지만, 본 발명은 미디어 액세스 제어 관리 메시지가 중계국에 의해 기지국에 송신되는 것으로 제한되지 않는다. 멀티홉 이동 중계 리포트 매시지는 업링크 버스트의 신호 측정 메트릭을 기지국(102)에 패싱할 수 있다. 중계국(104)은 이동국(136)으로부터 수신된 버스트 상의 신호 측정 메트릭을 측정하거나, 이를 다음-호프 중계국(106 또는 108)으로부터 얻을 수 있다. 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지는 중계국(104)의 기본 접속 식별(CID)을 이용하여 미디어 액세스 제어 관리 프로토콜 데이터 유닛과 유사한 방식으로 포맷팅된다.

예로 든 실시예에서, 기지국(102)은 멀티홉 이동 중계 업링크 데이터 맵 정보 요소에 비-제로 기준 번호를 배치함으로써 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지를 요구하지만, 본 발명은 기지국이 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지를 요구하는 것으로 제한되지 않는다. 중계국(104)은 맵 정보 요소에 의해 정의된 바와 같이 수신된 버스트 데이터와 함께 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지를 놓는다. 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지는 버스트 데이터를 선행하지만, 본 발명은 버스트 데이터를 선행하는 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지로 제한되지 않는다. 기지국(102)은 중계국(104)에 의해 전송된 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지를 수용하도록 업링크 할당의 크기를 증가시켜야 한다. 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지에 대한 포맷이 표 1에 도시되어 있다.

구문	크기	노트
MMR_REP_Message_Format(){
기준 번호	8 비트	MMR UL 데이터 IE로의 링크
RSSI	16 비트	dBm로 된 부호있는 숫자
타이밍 조정	32 비트	PHY-특정 유닛으로 된 부호있는 숫자
주파수 조정	32 비트	Hz로 된 부호있는 숫자
CINR	8비트	0.25dB의 부호없는 숫자
}

표 1에서, 기준 번호는 기지국(102)으로부터 중계국(104)에 의해 수신된 멀티홉 이동 중계 업링크 맵 정보 요소의 대응하는 필드에 이용되는 번호이다. 예로 든 실시예에서, 기지국(102)은 비-제로 값을 기준 번호에 할당함으로써 리포트를 요구하지만, 본 발명은 비제로 값을 이러한 파라미터에 할당함으로써 리포트를 요구하는 것으로 제한되지 않는다.

RSSI는 이동국(136)으로부터 수신된 표시된 버스트에 대해 측정되지만, 본 발명은 이동국으로부터 수신된 표시된 버스트에 대해 측정된 수신된 신호 세기 표시자로 제한되지 않는다.

타이밍 조정은 중계국(104)에 의해 예상되는 시간 인스턴스로부터 수신된 신호의 타이밍 신호의 타이밍 오프셋이지만, 본 발명은 중계국에 의해 예상되는 시간 인스턴스로부터 수신된 신호의 타이밍 오프셋으로 제한되지 않는다. 단위는 물리 계층에 특정된다.

주파수 조정은 중계국(104)에 의해 예상되는 주파수로부터 수신된 신호의 주파수 오프셋이지만, 본 발명은 중계국에 의해 예상되는 주파수로부터 수신된 신호의 주파수 오프셋으로 제한되지 않는다. 단위는 헤르쯔(Hz)이다.

CINR은 이동국(136)으로부터 수신된 표시된 버스트에 대해 측정되지만, 본 발명은 이동국으로부터 수신된 표시된 버스트에 대해 측정된 캐리어-대-간섭 플러스 잡음 비율로 제한되는 것은 아니다. 측정된 값이 음인 경우에 제로가 리포팅된다.

다운링크 맵은 멀티홉 이동 중계 프레임 제어 헤더 및 다운링크 맵 정보 요소(MMR FCH 및 DL MAP IE)를 포함한다. 프레임 제어 헤더 및 다운링크 맵 정보 요소는 새롭게 할당된 코드로, 확장된 다운링크 간격 이용 코드(DIUC) 메커니즘을 이용한다. 새롭게 할당된 코드는 '타입'파라미텅 대해 특정 값을 할당함으로써, 임의의 다른 멀티홉 이동 중계 다운링크 맵 정보 요소에 이용될 수 있다.

예로 든 실시예에서, 멀티홉 이동 중계 다운링크 맵 정보 요소는 중계국(104)에게, 기지국 다운링크 맵의 후속 정보 요소가 데이터 버스트를 기술하는 것을 알려준다. 다운링크 맵에 의해 기술된 데이터 버스트는 중계국 프레임 제어 헤더 및 중계국 다운링크 맵을 인캡슐레이팅하지만, 본 발명은 데이터 버스트가 중계국 프레임 제어 헤더 및 중계국 다운링크 맵을 인캡슐레이팅하는 것으로 제한되지 않는다.

예로 든 실시예에서, 중계국 프레임 제어 헤더 및 중계국 다운링크 맵은 이동국 또는 다음-호프 중계국에 전송된 그 프레임에서 중계국에 의해 이용된다. 여기에 기재된 데이터 버스트는 압축된 맵이 이용되는 경우에 압축된 중계국 업링크 맵을 포함한다. 802.16e에 의해 정의된 임의의 다른 압축된 다운링크 맵과 같이, 압축된 중계국 업링크 맵은 압축된 타입을 나타내는 플래그를 가지고 있다. 프레임 제어 헤더 및 다운링크 맵 정보 요소에 대한 포맷은 표 2에 도시되어 있다.

구문	크기	노트
FCH_and_DL-MAP_IE(){
확장된 DIUC	4 비트	9로 설정
길이	4 비트	3으로 설정
RS 기본 CID	16 비트
타입	4 비트	0으로 설정
목적지 프레임	1 비트	0-M-프레임, 1-R-프레임
예비	3 비트
}

표 2에서, RS 기본 CID는 이러한 정보 요소가 지향되는 중계국(104)의 기본 접속 식별이다.

타입은 멀티홉 이동 중계 다운링크-MAP 정보 요소가 어떤 종류인지를 나타낸다. 이러한 메시지에 대해서는 타입은 제로이지만, 본 발명은 제로 타입으로 제한되지 않는다.

목적지 프레임은 여기에 정의된 데이터가 중계국(104)의 어느 프레임에서, 즉 M-프레임(136과 같은 이동국을 서비스하는 프레임) 또는 R-프레임(다음-호프 중계국(106 또는 108)을 서비스하는 프레임)에서 전송되는지를 나타낸다. 이러한 파라미터는 단지 동기형 중계국에서만 이용되는데 대해, 비동기형 중계국에서는 이는 제로이다.

다운링크 맵은 멀티홉 이동 중계국 다운링크 데이터 정보 요소를 포함하지만, 본 발명은 멀티홉 이동 중계국 다운링크 데이터 정보 요소를 포함하는 다운링크 맵으로 제한되지 않는다. 다운링크 데이터 정보 요소는 새롭게 할당된 코드로, 확장된 다운링크 간격 이용 코드 메커니즘을 이용한다. 이제 단지 2개의 다운링크 맵 정보 요소가 제안되어 있지만, 새로운 코드는 '타입'파라미터에 대해 특정값을 할당함으로써 임의의 다른 멀티홉 이동 중계 다운링크 맵 정보 요소에 이용된다.

예로 든 실시예에서, 다운링크 데이터 정보 요소는 중계국(104)에게, 기지국 다운링크 맵의 후속 정보 요소가 이동국(136) 또는 다음-호프 중계국(106, 또는 108)에 전달될 필요가 있는 데이터 버스트를 기술하고 있다는 것을 알려준다.

멀티홉 이동 중계 다운링크 데이터 정보 요소에 대한 포맷이 표 3에 도시되어 있다.

구문	크기	노트
MMR_DL-Data_IE(){
확장된 DIUC	4 비트	9로 설정
길이	4 비트	4로 설정
RS 기본 CID	16 비트
타입	4 비트	1로 설정
목적지 프레임	1 비트	0-M-프레임; 1-R-프레임
RS UL-MAP 존재	1 비트	플래그: 0-존재하지 않음; 1-존재함
RS DCD 존재	1 비트	플래그: 0-존재하지 않음; 1-존재함
RS UCD 존재	1 비트	플래그: 0-존재하지 않음; 1-존재함
RS DL-MAP IE 인덱스	8 비트	타겟 IE의 인덱스(0-기반)
}

표 3에서, RS 기본 CID는 이러한 정보 요소가 지향되는 중계국(104)의 기본 접속 식별이다.

타입은 멀티홉 이동 중계 다운링크-MAP 정보 요소가 어떤 종류인지를 나타낸다. 이러한 메시지에 대해서는 타입은 1이지만, 본 발명은 1의 멀티홉 이동 중계 다운링크-맵 정보 요소로 제한되지 않는다.

목적지 프레임은 여기에 정의된 데이터가 중계국(104)의 어느 프레임에서, 즉 M-프레임(136과 같은 이동국을 서비스하는 프레임) 또는 R-프레임(다음-호프 중계국(106 또는 108)을 서비스하는 프레임)에서 전송되는지를 나타낸다. 이러한 파라미터는 단지 동기형 중계국에서만 이용되는데 대해, 비동기형 중계국에서는 이는 제로이다.

RS UL-MAP 존재는 데이터 버스트가 중계국 업링크 맵을 포함하는 것을 나타내는 플래그이다.

RS DCD 존재는 데이터 버스트가 다운링크 채널 디스크립터(DCD)를 포함하는 것을 나타내는 플래그이다.

RS UCD 존재는 데이터 버스트는 업링크 채널 디스크립터(UCD)를 포함하는 것을 나타내는 플래그이다.

RS DL-MAP IE 인덱스는 여기에 정의된 데이터가 이동국(136) 또는 다음-호프 중계국(106 또는 108)에 전송되는 버스트를 어느 정보 요소에서 중계국 다운링크 맵이 기술하는지를 나타낸다. 지칭된 중계국 다운링크 맵은 목적지 프레임 파라미터의 동일 값에 대해 이러한 정보 요소가 발생하는(멀티홉 이동 중계 프레임 제어 헤더 및 다운링크 맵 정보 요소를 통함) 동일한 기지국 다운링크 맵에서 기지국(102)에 의해 정의되는 하나일 수 있다.

데이터 버스트는 중계국 업링크 맵, 다운링크 채널 디스크립터, 및/또는 업링크 채널 디스크립터를 포함하는 경우, 이들 메시지는 버스트의 시작이다. 중계국 업링크 맵은, 존재하는 경우, 제1 프로토콜 데이터 유닛이다.

중계국 업링크 맵, 다운링크 채널 디스크립터, 및 업링크 채널 디스크립터 존재 플래그의 목적은 특정 프로토콜 데이터 유닛에 대해 수신된 데이터를 연속적으로 스캐닝할 필요없이 중계국(104)에 의해 이들 메시지의 신속 통지를 용이하게 하는 것이다.

업링크 맵은 멀티홉 이동 중계 업링크 데이터 정보 요소(MMR UL 데이터 IE)를 포함한다. 업링크 데이터 정보 요소는 새롭게 할당된 코드로, 확장된 업링크 간격 이용 코드(UIUC) 메커니즘을 이용한다. 이제, 단지 하나의 업링크 맵 정보 요소만이 제안되지만, 새롭게 할당된 코드는 '타입'파라미터에 대해 특정 값을 할당함으로써 임의의 다른 멀티홉 이동 중계 업링크 맵 정보 요소에 이용된다.

예로 든 실시예에서, 업링크 데이터 정보 요소는 중계국(104)에게, 기지국 업링크 맵의 후속 정보 요소가 이동국(136) 또는 다음-호프 중계국(106, 또는 108)으로부터 수신된, 업링크 데이터 버스트를 기지국에 전달하는데 이용되는 데이터 버스트를 기술하고 있다는 것을 알려준다. 업링크 데이터 정보 요소에 대한 포맷이 표 4에 도시되어 있다.

구문	크기	노트
MMR_UL_Data_IE(){
확장된 UIUC	4 비트	0xB로 설정
길이	4 비트	5로 설정
RS 기본 CID	16 비트
타입	4 비트	1로 설정
소스 프레임	1 비트	0-M-프레임; 1-R-프레임
예비	3 비트
RS UL-MAP IE 인덱스	8 비트	소스 IE의 인덱스(0-기반)
기준 번호	8 비트	0 내지 255
}

RS 기본 CID는 이러한 정보 요소가 지향되는 중계국의 기본 접속 식별이다.

타입은 멀티홉 이동 중계 업링크 맵 정보 요소가 어떤 종류인지를 나타낸다. 타입은 이러한 메시지에 대해서는 1이지만, 본 발명은 1의 타입으로 제한되지 않는다.

소스 프레임은 여기에서 정의된 데이터가 수신된 것이 중계국(104)의 어느 프레임에서 인지, 즉 M-프레임(이동국(136)을 서비스하는 프레임) 또는 R-프레임(다음-호프 중계국(106 또는 108)을 서비스하는 프레임)인지를 나타낸다. 이러한 파라미터는 단지 동기형 중계국에서만 이용되고, 비동기형 중계국에서는 이는 제로이다.

RS UL-MAP IE 인덱스는 기지국에 전달되어야 하는, 이동국(136) 또는 다음-호프 중계국(106 또는 108)으로부터 수신되는 버스트를 중계국 업링크 맵의 어느 정보 요소가 기술하는지를 나타내지만, 본 발명은 이동국 또는 다음 호프 중계국으로부터 수신된 버스트를 기술하는 중계국 업링크 맵의 임의의 특정 정보 요소로 제한되는 것은 아니다. 중계국 업링크 맵은 이러한 정보 요소가 소스 프레임 파라미터의 동일한 값에 대해 발생하는 경우에 기지국 업링크 맵의 프레임에 대해 더 이른 프레임에서 기지국(102)으로부터 수신된 하나일 수 있고, 프레임 차이는 중계국 업링크 맵 상대 관련성와 동일할 수 있다.

기준 번호는 기지국(102)에 의해 이러한 정보 요소에 정의된 데이터를 전송하는 이동국(136)으로부터 수신된 신호에 대해 멀티홉 이동 중계 리포트 메시지를 요구하고 연관시키는데 이용되는 번호이다. 기지국(102)은 이 파라미터에 비-제로 값을 넣은 경우에만 리포트를 요구한다.

멀티홉 이동 중계 리포트 메시지가 정보 요소에서 요구되었다면, 중계국(104)은 여기에 정의된 바와 같은 수신된 버스트 데이터, 그 버스트 데이터의 바로 앞선 것과 함께 메시지를 넣는다. 기지국(102)은 메시지를 수용하기 위해 업링크 할당의 크기를 증가시켜야 한다.

등록 요구 메시지는 멀티홉 이동 중계국 표시자를 포함한다. 멀티홉 이동 중계국 표시자에 대한 포맷은 표 5에 도시되어 있다.

타입	길이	값	범주
45	1	0: 등록 스테이션이 RS가 아니다. 1: 등록 스테이션은 단지 비동기인 RS 가능이다. 2: 등록 스테이션은 단지 동기인 RS 가능이다. 3: 등록 스테이션은 비동기 또는 동기 RS 타입 중 하나를 지원하는 RS이다.	REG-GEQ

멀티홉 이동 중계국 표시자가 없는 경우, 기지국은 등록 스테이션이 가입자국 또는 이동국인 것으로 가정된다.

등록 응답 메시지는 중계국 프레임 오프셋 필드를 포함하지만, 본 발명은 중계국 프레임 오프셋 필드를 포함하는 등록 메시지로 제한되지 않는다. 중계국 프레임 오프셋은 중계국 프레임이 프레임 내에서 어디에서 시작하는지를 나타낸다. 동기형-프레임 중계국은 이동국과 중계국과 통신하도록 전용된 2개의 프레임, M-프레임 및 R-프레임을 각각 가지고 있다.

비동기형 중계국은 단지 하나의 프레임을 생성하고, 이는 M-프레임 및 R-프레임이 단지 하나의 프레임이라는 것을 의미한다. 프레임은 이동국 및 그것에 접속된 중계국 모두에 의해 이용되지만, 본 발명은 이동국 및 그것에 접속된 중계국 모두에 의해 이용되는 프레임으로 제한되지 않는다.

중계국은 오프셋에서 프리앰블을 놓지만, 본 발명은 오프셋의 프리앰블을 놓는 중계국으로 제한되지 않는다. 대안으로, 중계국은 비동기 경우에 오프셋에서 하나의 프리앰블만을 적용한다. 프레임 제어 헤더, 및 다운링크 맵은 후속 심볼에 넣어질 수 있다(압축된 맵이 이용되는 경우에, 업링크 맵이 거기에 넣어질 수 있다).

타입	길이	값	범주
46	4	비트 #0-15: M-프레임 오프셋. 비트 #16-31: R-프레임 오프셋. 오프셋은 제어 스테이션의 R-프레임에 상대적이다. 단위는 PS(물리적 슬롯)이다.	REG-RSP

비동기형 중계국의 경우에, M-프레임 오프셋 및 R-프레임 오프셋 모두가 동일하지만, 본 발명은 M-프레임 오프셋과 R-프레임 오프셋이 동일한 경우로 제한되는 것은 아니다.

기지국(102)은 어떤 타입을 이용할 지, 동기형 또는 비동기형을 이용할지 여부, 및 중계국(104)이 양쪽 타입을 지원하는 때를 결정한다.

오프셋 필드가 등록 응답 메시지에서 누락된 경우, 중계국은 기지국이 멀티홉 이동 중계를 지원할 수 없다고 추정한다.

등록 요구 메시지의 중계국 처리 시간 필드는 다운링크 방향 및 업링크 방향으로 그 수신측으로부터 그 송신측에 버스트를 전달하기 위해 중계국에 의해 얼마나의 처리 시간이 필요한지를 나타낸다.

타입	길이	값	범주
47	2	비트 #0-7: 다운링크 처리 시간 비트 #8-15: 업링크 처리 시간 단위는 100㎲이다.	REG-REQ

등록 리포트 메시지의 중계국 기능적 지연 필드는 다운링크 방향 및 업링크 방향으로 수신측으로부터 송신측으로 중계국이 버스트를 전달해야 하는 것이 얼마나 많은 프레임 후인지를 나타낸다. 기지국(102)은 그 자신의 고려뿐만 아니라, 중계국(104)에 의해 지정된 처리 시간(중계국 처리 시간 필드)에 기초하여 이들 숫자를 결정할 수 있다.

타입	길이	값	범주
47	2	비트 #0-7: 다운링크 기능적 지연 비트 #8-15: 업링크 기능적 지연 단위는 하나의 프레임 주기이다.	REG-RSP

이 필드가 등록 응답 메시지에서 누락된 경우, 중계국(104)은 기지국이 멀티홉 이동 중계를 지원할 수 없는 것으로 가정한다.

도 6은 멀티홉 이동 중계 시스템에 대한 네트워크 엔트리 절차(600)의 예시도이다. 이동국(606)의 멀티홉 이동 중계로의 네트워크 엔트리 동안에 전송되는 메시지의 시퀀스가 도시되어 있지만, 본 발명은 여기에 도시된 메시지 시퀀스로 제한되지 않는다. 네트워크 엔트리 절차는 제안된 멀티홉 이동 중계 하에서 가능한 투명 모드 제어 절차의 예이다.

도 6에서, 기지국(602)은 기지국 프레임(608)을 중계국(604)에 전송한다. 중계국은 그 프레임(또는 중계국이 동기형인 경우에는 R 및 M 프레임)을 기지국에 동기화시킨다. 이동국(606)은 중계국 프레임(610)(동기형 중계국에 대해서는 M-프레임임)에 동기화한다.

그리고나서, 기지국(602)은 중계국 다운링크 맵 및 다운링크 채널 디스크립터(612)를 중계국(604)에 전송한다. 중계국(604)은 이에 대해, 중계국 다운링크 맵 다운링크 채널 디스크립터(626)를 이동국(606)에 전달한다. 다음으로, 기지국(602)은 중계국 업링크 맵 및 업링크 채널 디스크립터(614)를 중계국(604)에 전송한다. 이에 대해, 중계국(604)은 중계국 업링크 맵 및 업링크 채널 디스크립터(628)를 이동국(606)에 전달한다. 그러므로, 이동국(606)은 중계국 다운링크 및 업링크 맵 및 다운링크 및 업링크 채널 디스크립터로부터 다운링크 및 업링크 파라미터를 얻는다. 이동국(606)은 초기 레인징 코드(630)를 중계국(604)에 송신함으로써 기지국에 접속하려고 시도한다. 이에 대해, 중계국((604)은 할당된 업링크 할당(616)에서 초기 레인징 코드(632)를 기지국(602)에 중계한다.

그리고나서, 기지국(602)은 중계국 업링크 맵(618)의 CDMA 할당을 중계국(640)에 전송한다. 기지국은 이동국에 의해 전송된 응답에 대해 측정된, 중계국으로부터 멀티홉 중계 리포트 메시지를 요구한다. 이에 대해, 중계국(604)은 CDMA 할당(632)을 가지는 업링크 맵을 이동국(606)에 전송한다. 이동국(606)은 CDMA 할당(634)의 레인징 요구를 중계국(604)에 전송함으로써 응답할 수 있다. 중계국은 이동국으로부터 수신된 신호를 측정하고 측정에 기초하여 리포트 메시지를 형성한다. 중계국(604)은 중계국 CDMA 할당에 할당된 기지국 업링크 할당(620)의 레인징 요구를 기지국(602)에 중계한다.

마지막으로, 기지국(602)은 중계국 다운링크 할당(624)에 타겟팅된 데이터 버스트로서 중계국(604)에 전송된 레인징 응답으로 응답한다. 이에 대해, 중계국(604)은 타겟 중계국 다운링크 할당(636) 상의 레인징 응답을 이동국(606)에 포워딩한다. 이동국(606)은 그 관리 접속 식별을 얻고 필요한 경우 레인징을 마무리한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 기지국으로부터 멀티홉 이동 중계 시스템의 중앙집중식 스케줄링의 절차를 예시하는 플로우차트이다. 이제, 도 7을 참조하면, 동작 702에서, 기지국 상에 중앙집중식 스케줄러가 제공된다. 동작 702로부터, 프로세스는 동작 704로 이동하여, 중계국 상의 서비스 플로우가 기지국 상의 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 중앙집중식으로 스케줄링된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링의 절차를 더 예시하는 플로우차트이다. 이제 도 8을 참조하면, 동작 802에서, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 중계국을 통해 이동국과 기지국 사이에서 서비스 플로우를 송신하는 것을 포함한다. 동작 902로부터, 프로세스는 동작 804로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 중계국이 기지국 상의 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 서비스 플로우를 송신하는 주파수 및 타임슬롯을 결정하는 것을 포함한다.

동작 804로부터, 프로세스는 동작 806으로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 기지국 상의 중앙집중식 스케줄러로부터 중계국에 이동국을 제어하는데 필요한 제어 메시지를 송신하는 것을 포함한다. 동작 806으로부터, 프로세스는 동작 808로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 중계국에 의해 이동국으로부터 수신된 업링크 버스트의 신호 측정 메트릭을 기지국상의 중앙집중식 스케줄러에 패싱하는 것을 포함한다. 동작 808로부터, 프로세스는 동작 810으로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 기지국 상의 중앙집중식 스케줄러에서 중계국에 대해 다운링크 버스트 프로파일, 업링크 버스트 프로파일, 다운링크 맵 및 업링크 맵을 생성하는 것을 포함한다.

동작 810으로부터, 프로세스는 동작 812로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 기지국 상의 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 중계국 및 이동국에 의해 서비스 플로우에 이용되는 존 및 세그먼트를 결정하는 것을 포함한다. 동작 812로부터, 프로세스는 동작 814로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 기지국으로부터 수신된 서비스 플로우를 중계국에서 제1 인코딩에서 제2 인코딩으로 변환하고, 서비스 플로우를 기지국에 송신하는 것을 포함한다. 동작 814로부터, 프로세스는 동작 816으로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 이동국에서 수신된 서비스 플로우를 중계국에서 제1 인코딩에서 제2 인코딩으로 변환하고, 서비스 플로우를 기지국에 송신하는 것을 포함한다.

동작 816으로부터, 프로세스는 동작 818로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 기지국 상의 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 중계국에서 이동국과의 다운링크 및 업링크 통신을 위한 프레임 공간을 예비하는 것을 포함한다. 동작 818로부터, 프로세스는 동작 820으로 이동하여, 서비스 플로우의 중앙집중식 스케줄링은 중계국에 의해 수신된 레인징 및 다른 제어 메시지를 기지국에 및 그 반대로 패싱하는 것을 포함한다.

도 8은 단지 하나의 예로 든 프로세스를 나타내고 있고, 본 발명의 실시예들은 도 8에 도시된 모든 동작을 포함하는 프로세스로 제한되지 않는다. 대신에, 일부 동작은 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고서도 제거되거나 재배열될 수 있다.

도 9는 멀티홉 이동 중계 시스템(900)에서 기지국(902)으로부터 복수의 이동국, 가입자국 및 하위 중계국(904)에 서비스 플로우(918)의 중앙집중식 스케줄링을 위한 시스템의 예시도이다. 서비스 플로우(918)의 중앙집중식 스케줄링을 위한 시스템은 기지국에 배치된 중앙집중식 스케줄러(906)를 가지고 있지만, 본 발명은 기지국에 배치된 중앙집중식 스케줄러로 제한되지 않는다.

중앙집중식 스케줄러(906)는 중계국(914)이 서비스 플로우(918)를 재송신하는 주파수(910) 및 타임슬롯(912)을 결정함으로써, 데이터 패킷의 버스트 형태인 서비스 플로우(918)를 스케줄링하지만, 본 발명은 중계국이 서비스 플로우를 재송신하는 주파수 및 타임슬롯을 결정하는 중앙집중식 스케줄러로 제한되지 않는다.

기지국(902)은 서비스 플로우(918)를 중계국(914)에 전송하여 이동국(904)에 재송신된다. 또한, 중계국(914)은 다른 시간에 통신을 송수신하기 위한 분리된 통신 설비(922, 924, 2개 이상일 수도 있음)를 가지고 있지만, 본 발명은 다른 시간에 통신을 송수신하기 위한 분리된 통신 설비를 구비하는 것으로 제한되지 않는다.

중앙집중식 스케줄러(906)는 중계국(914)에 송신될 서비스 플로우(918)에 제어 메시지를 내장한다. 제어 메시지는 중계국(914)이 이동국(904)으로부터 수신된 서비스 플로우(918)를 기지국(902)에 재송신할 뿐만 아니라, 이동국(904)에 서비스 플로우(918)를 재송신하는 주파수(910) 및 타임슬롯(912)을 포함하지만, 본 발명은 중계국이 서비스 플로우를 재송신하는 주파수 및 타임슬롯을 포함하는 제어 메시지로 제한되지 않는다.

중계국(914)은 데이터 패킷의 버스트 형태인 서비스 플로우 및 제어 메시지(918)를 통신 측(922)에서 기지국(902)으로부터 수신한다. 중계국(914)은 미디어 액세스 제어 레벨(928)까지 데이터 패킷을 인코딩 및 디코딩하는 물리 계층(926)을 가지고 있지만, 본 발명은 미디어 액세스 제어 레벨까지 데이터 패킷을 인코딩하고 디코딩하는 물리 계층을 가지는 중계국으로 제한되지 않는다.

중계국(914)은 기지국(902)에 의해 결정되고 통신 측(924)에서 제어 메시지(918)에 포함된 주파수(910) 및 타임슬롯(912)에서 데이터 패킷을 이동국(904)에 재송신하지만, 본 발명은 데이터 패킷을 이동국에 재송신하는 중계국으로 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 표준 및 그 확장 하에서 동작하는 중계국 및 기지국에 적용가능하다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이러한 표준으로 제한되지 않는다. 오히려, 다른 표준 하에서 동작하거나, 또는 전혀 어떠한 표준하에서 동작하지 않는 중계국 및 기지국은 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고서도 실시될 수 있다.

본 발명의 소수의 양호한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 기술분야의 숙련자라면, 청구항 및 그 등가에 정의된 본 발명의 원리 및 사상에서 벗어나지 않고서도 이들 실시예들에 변경이 가해질 수 있다는 것을 잘 알고 있을 것이다.

102 : 기지국
104, 106, 108, 110, 112, 114, 116 : 중계국
132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150 : 이동국

Claims (14)

1. 중앙집중식 스케줄러를 구비하는 멀티홉 이동 중계 시스템으로서,
   기지국 및 중계국을 포함하며,
   상기 중앙집중식 스케줄러는 상기 기지국 상에 존재하고, 상기 중계국 상의 인입(incoming) 패킷들 및 인출(outgoing) 패킷들로 이루어진 서비스 플로우들의 상기 중계국에 대한 스케줄링을 제어하고, 상기 중계국은 상기 인입 패킷들과 상기 인출 패킷들 사이에 미리 결정된 지연을 도입하고, 상기 지연은 다운링크 및 업링크 상에서 전달되는 버스트들에 최소 레이턴시를 부가하는 멀티홉 이동 중계 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중앙집중식 스케줄러는 상기 중계국이 상기 서비스 플로우들을 송신하는 주파수 및 타임슬롯을 결정함으로써 상기 서비스 플로우들의 스케줄링을 제어하는 멀티홉 이동 중계 시스템.
3. 기지국에서의 멀티홉 이동 중계 시스템의 중앙집중식 스케줄링 방법으로서,
   상기 기지국 상에 중앙집중식 스케줄러를 제공하는 단계;
   상기 기지국 상의 상기 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 중계국 상의 인입 패킷들 및 인출 패킷들로 이루어진 서비스 플로우들을 중앙집중식으로 스케줄링하는 단계; 및
   상기 중계국 상의 상기 인입 패킷들과 상기 인출 패킷들 사이에 미리 결정된 지연을 도입하는 단계
   를 포함하고,
   상기 미리 결정된 지연을 도입하는 단계는 다운링크 및 업링크 상에서 전달되는 버스트들에 최소 레이턴시를 부가하는 단계를 포함하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 서비스 플로우들의 중앙집중식 스케줄링은 이동국과 상기 기지국 사이에서 상기 중계국을 통해 상기 서비스 플로우들을 송신하는 단계를 포함하는 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 서비스 플로우들의 중앙집중식 스케줄링은 상기 중계국이 상기 기지국 상의 상기 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 상기 서비스 플로우들을 송신하는 주파수 및 타임슬롯을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 서비스 플로우들의 중앙집중식 스케줄링은 상기 기지국 상의 상기 중앙집중식 스케줄러로부터 이동국의 제어에 필요한 제어 메시지들을 상기 중계국에 송신하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제3항에 있어서,
   상기 서비스 플로우들의 중앙집중식 스케줄링은 이동국으로부터 수신된 업링크 버스트들의 신호 측정 메트릭을 상기 중계국에 의해 상기 기지국 상의 상기 중앙집중식 스케줄러에 패싱하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제3항에 있어서,
   상기 서비스 플로우들의 중앙집중식 스케줄링은 상기 기지국 상의 상기 중앙집중식 스케줄러에서 상기 중계국에 대한 다운링크 버스트 프로파일, 업링크 버스트 프로파일, 다운링크 맵, 및 업링크 맵을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
9. 제3항에 있어서,
   상기 서비스 플로우들의 중앙집중식 스케줄링은 상기 기지국 상의 중앙집중식 스케줄러를 이용하여 상기 중계국과 이동국에 의해 상기 서비스 플로우들에 이용될 존 및 세그먼트를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제3항에 있어서,
    상기 중계국은 동기형 프레임 중계국과 비동기형 프레임 중계국으로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
11. 제3항에 있어서,
    상기 중계국은 상기 서비스 플로우들을 스케줄링하고 상기 서비스 플로우들의 속성들을 설정함에 있어 상기 기지국 상의 상기 중앙집중식 스케줄러에 의존하는 방법.
12. 제3항에 있어서,
    상기 중계국은 상기 기지국과 무선 채널을 공유하는 방법.
13. 제3항에 있어서,
    서비스 플로우의 송신 시간은 수신 시간과 상이한 방법.
14. 기지국에서의 멀티홉 이동 중계 시스템의 중앙집중식 스케줄링 시스템으로서,
    기지국에서 인입 패킷들 및 인출 패킷들로 구성된 서비스 플로우들을 중앙집중식으로 스케줄링하기 위한 수단;
    상기 스케줄링에 따라 중계국에서 상기 서비스 플로우들을 제어하기 위한 수단; 및
    상기 중계국 상의 상기 인입 패킷들과 상기 인출 패킷들 사이에 미리 결정된 지연을 도입하기 위한 수단
    을 포함하고, 상기 지연은 다운링크 및 업링크 상에서 전달되는 버스트들에 최소 레이턴시를 부가하는 시스템.

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