KR101404677B1 - 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을효율적으로 이용하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을효율적으로 이용하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 중계기 동작 방법은, 발신 단말과 호 설정하는 과정과, 상기 발신 단말과 대응하는 착신 단말이 동일한 중계 셀 영역에 있는지, 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있는지, 서로 다른 인접 기지국의 셀 영역에 있는지 확인하는 과정과, 상기 확인 결과에 따라, 데이터의 목적지 주소를 확인하여 상기 착신 단말로 중계하는 과정을 포함하여, 무선자원을 절약할 수 있고, 데이터 전송지연도 감소시킬 수 있다.
중계기, CID(Connection ID), 무선자원, 호 설정(call setup).

Description

중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR USING EFFICIENT RADIO RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM BASED RELAY}
본 발명은 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에 효율적인 무선자원을 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
다중 홉(multi-hop) 중계 전송기술은 애드혹(ad-hoc) 시스템에서 효율적 데이터 전송방식으로 많은 연구가 이루어져 왔다. 최근에 무선통신 시스템에서 저비용으로 셀의 서비스 영역(coverage)을 확장하고 사용자들에게 고속의 데이터 전송 서비스를 제공할 수 있는 기술로서 관심이 커지고 있다. 대표적으로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16j 표준화 그룹에서 이동 다중 홉 중계(Mobile Multi-hop Relay: MMR) 기술에 대한 표준화 작업을 진행 중에 있다.
하기 도 1 내지 하기 도 3을 참조하여 무선통신 시스템에서 중계기를 이용한 다중 홉 전송에 대한 예를 설명하기로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예를 도시하고 있다. 무선통신 시스템에서 동일한 중계기(110) 서비스 영역에 속하는 단말(111)과 단말(112)이 통신을 하기 위해서는 일반적으로 다음과 같은 절차를 따른다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저, 단말(111)에서 단말(112)까지 데이터를 전송한다고 가정할 시, 단말(111)에서 중계기(110)까지 1차 전송(113)이 되고, 이후 중계기(110)에서 기지국(100)까지 2차 전송(114)이 된다. 그리고, 기지국(100)에서 중계기(110)로 3차 전송(115)이 되고, 마지막으로 중계기(110)에서 단말(112)로 4차 전송(116)이 된다. 따라서, 단말(111)에서 단말(112)까지 데이터 전송을 위해서 각 구간별로(단말(111)-중계기(110), 중계기(110)-기지국(100), 기지국(100)-중계기(110),중계기(110)-단말(112)) 데이터 전송을 위한 무선자원이 요구된다.
도 2는 종래기술에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예를 도시하고 있다. 무선통신 시스템에서 동일한 셀 내에 있는 단말과 단말간의 통신을 하기 위해서는 일반적으로 다음과 같은 절차를 따른다. 여기서, 언급되는 동일한 셀 내에 있는 단말들간의 통신 시나리오는 같은 셀 영역에 있지만 각 단말이 서로 다른 중계기를 통해 통신하는 경우를 고려한다.
상기 도 2을 참조하면, 단말(211)에서 단말(221)까지 데이터를 전송한다고 가정할 시, 먼저 단말(211)에서 단말(221)까지 데이터를 전송하기 위해서는 단말(211)에서 중계기(210)까지 1차 전송(212)이 되고, 이후 중계기(210)에서 기지국(200)까지 2차 전송(213)이 된다. 그리고, 기지국(200)에서 중계기(220)로 3차 전송(214)이 되고, 마지막으로 중계기(220)에서 단말(221)로 4차 전송(215)이 된다. 따라서, 상기 도 1에서처럼 단말(211)에서 단말(221)까지 데이터 전송을 위해서 각 구간별로(단말(211)-중계기(210), 중계기(210)-기지국(200), 기지국(200)-중계기(220),중계기(220)-단말(221)) 데이터 전송을 위한 무선자원이 요구된다.
도 3은 종래기술에 따른 무선통신 시스템에서 이웃 셀 영역에 속 단말들간 통신 시나리오 예를 도시하고 있다. 무선통신 시스템에서 이웃한 셀 내에 있는 단말(325)과 단말(341)간의 통신을 하기 위해서는 일반적으로 다음과 같은 절차를 거친다.
상기 도 3을 참조하면, 중계기(320)는 기지국(300) 영역에 포함되어 있고, 중계기(340)는 기지국(310) 영역에 포함되어 있다. 단말(325)에서 단말(341)까지 데이터를 전송한다고 가정할 시. 먼저 단말(325)에서 단말(341)까지 데이터를 전송하기 위해서 단말(325)에서 중계기(320)까지 1차 전송(321)이 되고, 이후 중계기(320)에 기지국(300)까지 2차 전송(322)이 된다. 상기 기지국(300)은 백본망을 통해서 기지국(310)까지 데이터를 전송한다. 이후 기지국(310)에서 중계기(340)로 3차 전송(323)이 되고, 마지막으로 중계기(340)에서 단말(341)로 4차 전송(324)이 된다. 따라서, 상기 도 1과 상기 도 2에서처럼 단말(325)에서 단말(341)까지 데이터 전송을 위해서 각 구간별로(단말(325)-중계기(320), 중계기(320)-기지국(300), 기지국(310)-중계기(340),중계기(340)-단말(341)) 데이터 전송을 위한 무선자원이 요구된다. 아울러 기지국(322)과 기지국(310) 사이 백본망을 통한 유선자원도 요구된다.
이하 OFDM 프레임 구조를 나타내는 도 4와 도 5에서 중계전송을 위한 무선자원 사용 예를 설명하기로 한다.
도 4는 종래기술에 따른 반이중 전송(Half-Duplex) 방식의 OFDM 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 상향링크와 하향링크는 전송시간으로 구분된다. 하향링크 전송은 한 개의 프리앰블 심볼, FCH(Frame Control Header) 및 DL-MAP, UL-MAP 데이터 심볼 순서로 시작된다. 상하향 전송시간을 구분하기 위한 보호시간인 RTG 및 TTG는 프레임 중간과 마지막에서 하향링크 및 상향링크 사이에 삽입된다.
상기 프리앰블 심볼은 네트워크 동기화 및 셀 탐색에 사용되고, 상기 FCH 심벌은 프레임 구성 정보를 전송할 때 이용된다. 상기 DL MAP 심볼은 하향 링크로 전송되는 버스트들의 IE와 구성정보로 구성되고, 상기 UL MAP 심볼은 상향링크로 전송되는 버스트들의 IE와 구성정보로 구성된다.
중계 전송을 위해 프레임은 기지국 프레임(400)과 중계기 프레임(410)이 부반송파에로 구분될 수 있으며, 구현에 따라서, 전송시간으로 구분될 수 있다. 여기 서, 상기 기지국 프레임(400)은 하향링크 부프레임(401)과 상향링크 부프레임(402)으로 구분된다. 상기 하향링크 부프레임(401)은 다시 액세스 존(403)과 중계 존(404)으로 구분되어 상기 액세스 존(403)은 기지국에서 단말로 데이터 전송시 사용되고, 상기 중계 존(404)은 기지국에서 중계기로 데이터 전송시 사용된다. 마찬가지고, 상기 상향링크 부프레임(402)도 액세스 존(405)과 중계 존(406)으로 구분되어, 상기 액세스 존(405)은 단말에서 기지국으로 데이터 전송시 사용되고, 상기 중계 존(406)은 중계기에서 기지국으로 데이터 수신시 사용된다. 중계기 프레임(410)은 하향링크 부프레임(411)과 상향링크 부프레임(412)으로 구분된다. 상기 하향링크 부프레임(411)은 다시 액세스 존(413)과 중계 존(414)으로 구분되어 상기 액세스 존(413)은 중계기에서 단말로 데이터 전송시 사용되고, 상기 중계 존(414)은 기지국에서 중계기로 데이터 수신시 사용된다. 마찬가지고, 상기 상향링크 부프레임(412)도 액세스 존(415)과 중계 존(416)으로 구분되어, 상기 액세스 존(415)은 단말에서 중계기로 데이터 전송시 사용되고, 상기 중계 존(416)은 중계기에서 기지국으로 데이터 전송시 사용된다.
따라서, 상기 도 1 내지 상기 도 3의 중계전송을 하기 위해서는 하향링크 부프레임(411)의 UL MAP 정보를 통해 상기 상향링크 부프레임(412)의 액세스 존(415) 영역에 1차 데이터 전송이 이루어진다. 그리고, 상기 하향링크 부프레임(401)의 중계 UP MAP 정보를 통해 상향링크 부프레임(402)의 중계 존(406) 영역에 2차 데이터 전송이 이루어진다. 하향링크 부프레임(401)의 중계 DL MAP 정보를 통해 상기 하향링크 부프레임(401)의 중계 존(404) 영역에 3차 데이터 전송이 이루어진다. 그리 고, 상기 하향링크 부프레임(411)의 DL MAP 정보를 통해 하향링크 부프레임(411)의 액세스 존(413) 영역에 4차 데이터 전송이 이루어진다.
도 5는 종래기술에 따른 전이중 전송(Full-Duplex) 방식의 OFDM 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 프레임을 구성하는 프리앰블, FCH, DL MAP, UL MAP은 상기 도 4에서의 기능과 동일함으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 전이중 전송이 수행되기 위해서는 기지국 프레임(500)(기지국에서 중계기 혹은 단말로 전송시, 중계기 혹은 단말에서 기지국으로 전송시 사용), 제 1 RS 프레임(510)(기지국에서 중계기로 수신시, 단말에서 중계기로 수신시 사용), 제 2 RS 프레임(520)(중계기에서 단말로 전송시, 중계기에서 기지국으로 전송시 사용)이 각각 서로 다른 주파수대역이 할당되어 이용된다.
따라서, 상기 도 1 내지 상기 도 3의 중계전송을 하기 위해서는 제 1 중계 프레임(510) 내 상기 상향링크 부프레임(512)의 액세스 존 영역에 1차 데이터 전송이 이루어진다. 이때, 1차 데이터 전송을 위해 제 2 중계 프레임(521) 내 하향링크 부프레임(521)의 UL MAP 정보가 이용된다. 이후, 제 2 중계 프레임(520) 내 상기 상향링크 부프레임(522)의 중계 존 영역에 2차 데이터 전송이 이루어진다. 이때, 2차 데이터 전송을 위해 기지국 프레임(500) 내 하향링크 부프레임(501)의 UL MAP 정보가 이용된다. 이후, 기지국 프레임(500) 내 상기 하향링크 부프레임(502)의 중계/액세스 존 영역에 3차 데이터 전송이 이루어진다. 이때, 3차 데이터 전송을 위 해 기지국 프레임(500) 내 하향링크 부프레임(501)의 DL MAP 정보가 이용된다. 이후, 제 2 중계 프레임(520) 내 상기 하향링크 부프레임(521)의 액세스 존 영역에 4차 데이터 전송이 이루어진다. 이때, 4차 데이터 전송을 위해 제 2 중계 프레임(520) 내 하향링크 부프레임(521)의 DL MAP 정보가 이용된다.
상술한 바와 같이, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 중계전송을 하기 위해서는 각 경로별로 별도의 자원이 할당되어 사용되기 때문에 중계 홉이 많아질수록 더 많은 자원이 요구되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 네트워크에서 무선자원 효율적으로 사용하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 중계기 동작 방법에 있어서, 발신 단말과 호 설정하는 과정과, 상기 발신 단말과 대응하는 착신 단말이 동일한 중계 셀 영역에 있는지, 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있는지, 서로 다른 인접 기지국의 셀 영역에 있는지 확인하는 과정과, 상기 확인 결과에 따라, 데이터의 목적지 주소를 확인하여 상기 착신 단말로 중계하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 기지국 동작 방법에 있어서, 중계기로부터 호 설정에 관한 정보를 수신하는 과정과, 상기 중계기간 연결을 위한 자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 중계장치에 있어서, 발신 단말과 호 설정하는 호 설정부와, 상기 발신 단말과 대응하는 착신 단말이 동일한 중계 셀 영역에 있는지, 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있는지, 서로 다른 인접 기지국의 셀 영역에 있는지 확인하는 착신단말 확인부와, 상기 확인 결과에 따라, 데이터의 목적지 주소를 확인하여 상기 착신 단말로 중계하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 기지국 장치에 있어서, 중계기로부터 호 설정에 관한 정보를 수신하는 제어부와, 상기 중계기간 연결을 위한 자원을 할당하는 자원할당부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 사용함으로써 자원을 절약할 수 있고, 데이터 전송지연도 감소시킬 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명은 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예(제 1 시나리오로 칭함)를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 단말(611)이 동일한 중계기 서비스 영역에 있는 단말(612) ] 에 데이터를 전송한다고 가정할 시, 먼저 단말(611)에서 단말(612)까지 데이터를 전송하기 위해서는 단말(611)에서 중계기(610)까지 1차 전송(613)되고, 중계기(610)에서 단말(612)로 2차 전송(614)이 된다. 상기 도 1에서의 종래 기술에 비해 제안된 시나리오에 의한 통신이 이루어진다면, 무선자원이 단말(611)-중계기(610) 구간, 중계기(610)-단말(612) 구간에 대해서만 요구된다. 따라서, 본 발명은 종래 방식보다 무선자원의 효율성 측면에서 유리한다.
이를 위한 기본 동작 프레임 구조에 대해서 반이중 전송 프레임 구조를 나타내는 도 7과 전이중 전송 프레임 구조를 나타내는 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 7을 참조하면, 기지국과 중계기 사이 통신과 기지국과 단말 사이 통신을 위한 기지국 프레임(700)은 하향링크 부 프레임(701)과 상향링크 부 프레임(702)으로 구분된다. 상기 하향링크 부 프레임(701)을 통해 기지국에서 단말로(BS->MS: 액세스 존) 그리고 기지국에서 중계기로(BS->RS: 중계 존)로 데이터가 전송된다. 상기 하향링크 부 프레임(701)의 액세스 존과 중계 존은 시간으로 구분된다. 상기 상향링크 부 프레임(702)을 통해 단말에서 기지국으로(MS->BS: 액세스 존) 그리고 중계기에서 기지국으로(RS->BS: 중계 존)로 데이터가 수신된다.
마찬가지로, 중계기와 단말 사이 통신과 중계기와 기지국 사이 통신을 위한 중계기 프레임(710)은 하향링크 부 프레임(711)과 상향링크 부 프레임(712)으로 구분된다. 상기 하향링크 부 프레임(711)을 통해 중계기에서 단말로(RS->MS: 액세스 존)로 데이터가 전송되고, 기지국에서 중계기(BS->RS: 중계 존)으로 데이터가 수신된다. 상기 하향링크 부 프레임(711)의 액세스 존과 중계 존은 시간으로 구분된다. 상기 상향링크 부 프레임(712)을 통해 단말에서 기지국(MS->BS: 액세스 존)으로 데이터 수신되고, 중계기에서 기지국(RS->BS: 중계 존)으로 데이터가 전송된다.
상기 제 1 시나리오에 따라서, 중계기 프레임(710)의 상기 상향링크 부 프레임(712)에서 액세스 존(MS->RS)을 통해 1차 전송이 이루어지고, 상기 중계기는 자신의 서비스 영역의 착신 단말을 확인하여, 중계기 프레임(710)의 상기 하향링크 부 프레임(711)에서 액세스 존(RS->MS)을 통해 2차 전송이 이루어진다. 즉, 상기 제 1 시나리오에는 중계기와 기지국 혹은 단말과 기지국 사이 통신이 필요 없으므로, 기지국 프레임(700)이 사용될 필요가 없다.
상기 도 8을 참조하면, 기지국과 중계기 사이 통신과 기지국과 단말 사이 통신을 위한 기지국 프레임(800)은 하향링크 프레임(801)과 상향링크 프레임(802)으로 구분된다. 상기 하향링크 프레임(801)을 통해 기지국에서 단말로(BS->MS: 액세스 존) 그리고 기지국에서 중계기로(BS->RS: 중계 존)로 데이터가 전송된다. 전이중 방식의 경우, 하향링크 프레임(801)의 액세스 존과 중계 존은 시간축으로 구분되지 않는다. 상기 상향링크 프레임(802)을 통해 단말에서 기지국으로(MS->BS: 액세스 존) 그리고 중계기에서 기지국으로(RS->BS: 중계 존)로 데이터가 수신된다. 전이중 방식의 경우, 상기 상향링크 프레임(802)의 액세스 존과 중계 존은 시간축으로 구분되지 않는다.
중계기와 단말 사이 통신과 중계기와 기지국 사이 통신을 위한 중계기 프레임은 수신을 위한 제 1 안테나의 중계기 프레임(810)과 송신을 위한 제 2 안테나의 중계기 프레임(820)으로 구분된다. 여기서, 상기 제 1 안테나의 중계기 프레임(810)에서 하향링크 부 프레임(811)을 통해 기지국에서 중계기로 데이터가 수신되고, 상향링크 부 프레임(812)을 통해 단말에서 중계기로 데이터가 수신된다. 상기 제 2 안테나의 중계기 프레임(820)에서 하향링크 부 프레임(821)을 통해 중계기에서 단말로 데이터가 송신되고, 상향링크 부 프레임(822)을 통해 중계기에서 기지국으로 데이터가 송신된다. 따라서, 상기 제 1 안테나의 중계기 프레임(810)의 하향링크 부 프레임(811)을 통해 기지국에서 중계기로 데이터가 수신되면서, 동시에 상기 제 2 중계기 프레임(820)에서 하향링크 부 프레임(821)을 통해 중계기에서 단말로 데이터가 송신된다. 또한, 상기 제 1 안테나의 중계기 프레임(810)의 상향링크 부 프레임(812)을 통해 단말에서 중계기로 데이터가 수신되면서, 동시에 상기 제 2 안테나의 중계기 프레임(820)의 상향링크 부 프레임(822)을 통해 중계기에서 기지국으로 데이터가 송신됨으로써, 전이중 통신이 이루어진다.
상기 제 1 시나리오에 따라서, 중계기 프레임(810)의 상기 상향링크 부 프레임(822)에서 액세스 존(MS->RS)을 통해 1차 전송이 이루어지고, 상기 중계기는 자신의 서비스 영역의 착신 단말을 확인하여, 중계기 프레임(710)의 상기 하향링크 부 프레임(821)에서 액세스 존(RS->MS)을 통해 2차 전송이 이루어진다. 즉, 상기 제 1 시나리오에는 중계기와 기지국 혹은 단말과 기지국 사이 통신이 필요 없으므로, 기지국 프레임(800)이 사용될 필요가 없다.
중계기(610)는 호 설정시 단말(612)의 MAC 주소를 확인하여 기지국(600)으로 호 설정 절차를 수행할지를 결정한다. 이후, 중계기(610)는 상향링크 액세스 존(uplink access zone)을 통해 단말(611)로부터 데이터를 수신(613)하고 다음 프레임의 하향링크 액세스 존(downlink access zone)을 통해 단말(612)로 데이터를 송신(614)하게 된다. 종래 방식에 비해서 상향링크 및 하향링크 중계 존의 자원을 절약할 수 있다. 상세한 제 1 시나리오에 따른 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 신호 절차에 대해 하기 도 15를 참조하여 설명하기로 한다.
도 15는 본 발명의 제 1 실시 예에 동일한 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 절차를 도시하고 있다. 여기서, 호 설정(Call set-up) 절차, 데이터 통신 절차, 호 종료(Call termination) 절차로 구분하여 설명하기로 한다.
상기 도 15를 참조하면, 단말(611)이 단말(612)과 데이터 통신을 하기 위한 호 설정 수행 절차는 다음과 같다.
먼저, 단말(611)은 1500 단계에서 중계기(610)로 호 설정을 위한 요청메시지를 전송한다. 상기 중계기(610)는 1502 단계에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 단말(611)로 전송한다. 이와 같은 메시지를 교환함으로써 1504 단계에서 단말(611)과 중계기(600) 간의 데이터 통신을 하기 위한 연결 식별자(Connection ID: 이하 "CID"라 칭함)를 할당받을 수 있다. 예를 들면, 광대역 무선시스템에서 단말이 기지국에 서비스 플로우 생성을 하기 위해서 DSA-REQ, DSA-RSP 메시지 등을 교환하여 상향링크 호가 설정될 수 있다. 도 13을 참조하여 설명하면 광대역 무선통신 시스템에서 단말(611)이 중계기(610)로 DSA-REQ 메시지(1300)를 전송하고, 중계기(610)는 승인 또는 거부를 표시하는 DSX-RVD 메시지(1302) 또는 DSA-RSP 메시지를 상기 단말(611)로 전송한다. 이후, 상기 단말(611)은 상기 중계기(610)로 DSA-ACK 메시지(1306)를 전송한다.
이후, 중계기(610)는 1506 단계에서 단말(611)이 데이터 통신하고자 하는 단말이 무엇인지 확인한다. 여기서, 단말(611)이 통신하고자 하는 단말(612)이 중계기(610) 영역 내에 있다고 가정한다. 그러면, 중계기(610)는 1508 단계에서 상기 도 13과 같은 CID를 할당받기 위한 호 설정 절차를 수행하는 것이 아니라 호 설정 정보와 인증/과금 등과 같은 기능을 수행하기 위한 메시지를 기지국(600)으로 전송한다. 즉, 중계기(610)와 기지국(600) 간에는 트래픽 데이터 전송을 위한 전송 CID(transport CID)는 할당되지 않고, 호 설정에 관한 신고 절차만 수행된다.
이후, 중계기(610)는 1510 단계에서 기지국(600) 간 호 설정에 관한 제어정보를 교환한 후, 1512 단계에서 단말(612)로 호 설정 요청 메시지를 전송한다. 그리고, 단말(612)은 1514 단계에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 중계기(610)로 전송한다. 이와 같은 호 설정 관련 메시지를 교환함으로써 1516 단계에서 중계기(610)와 단말(612) 간 데이터 통신을 하기 위한 CID가 할당(1516)된다. 도 14를 참조하여 예를 들면, 광대역 무선통신 시스템에서 중계기(610)는 단말(612)과 서비스 플로우 생성을 하기 위해서 DSA-REQ 메시지(1400), DSA-RSP 메시 지(1402), DSA-ACK 메시지(1404) 등을 주고 받으면서 하향링크 호가 설정될 수 있다.
상기 호 설정이 수행된 후, 단말(611)과 단말(612)은 데이터 통신을 위한 대역폭을 요청하고 할당받는다.
이후, 상기 단말(611)은 1518 단계에서 할당받은 대역폭으로 사용하여 데이터 패킷을 중계기(610)로 전송한다. 상기 중계기((610)는 1520 단계에서 데이터 패킷을 수신하고 난 후, 해당 패킷을 복호(decoding) 한 후 목적지 MAC 주소를 확인한다. 만약, 목적지 MAC 주소가 중계기(610) 영역 내에 있는 단말(612)의 MAC 주소라면, 상기 중계기(610)는 1522 단계에서 해당 데이터 패킷을 기지국(600)으로 전송하지 않고 단말(612)로 직접 전송한다. 중계기(610)는 자신에게 속하는 단말들의 MAC 주소를 저장하고 있어야 한다. 이때 각 단말 별로 할당되어 있는 CID를 사용하여, 반이중 전송방식과 전이중 전송방식 모두 상향링크 액세스 존과 하향링크 액세스 존의 자원을 통해 통신을 수행한다. 중앙집중식 방식의 경우 기지국(600)가 자원할당하고 MAP 정보를 전송하고 분산 스케줄링 수행 시 중계기(610)가 자원할당을 하고 MAP 정보를 전송한다.
마지막으로, 단말(611)과 단말(612) 간 호 종료 후에, 중계기(610)는 해당 연결이 종료되었다는 정보와 과금 등에 관한 정보를 기지국(610)으로 전송하는 절차가 필요하다. 예를 들면, 상기 단말(611)은 1524 단계에서 호 종료 메시지를 중계기(600)로 전송한다. 구현에 따라서, 상기 단말(612)이 1526 단계에서 호 종료 메시지를 중계기(610)로 전송할 수도 있다.
중계기(610)는 1528 단계에서 호 종료 정보/과금 정보 메시지를 기지국(600)으로 전송한다. 기지국(600)은 1530 단계에서 이에 대한 응답 메시지로 호 종료 정보 확인(call_termination_info_ack) 메시지를 상기 중계기(610)로 전송한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예(제 2 시나리오로 칭함)를 도시하고 있다.
상기 도 9를 참조하면, 단말(911)에서 단말(921)까지 데이터를 전송한다고 가정할 시. 단말(911)에서 단말(921)까지 데이터를 전송하기 위해서 단말(911)에서 중계기(910)까지 1차 전송(912)이 되고, 중계기(910)에서 중계기(920)까지 2차 전송(913)이 되고, 마지막으로 중계기(920)에서 단말(921)로 3차 전송(914)이 된다. 상기 도 2에서의 종래 기술에 비해 제안된 시나리오에 의한 통신이 이루어진다면, 무선자원이 단말(911)-중계기(910) 구간, 중계기(910)-중계기(920), 중계기(920)-단말(921) 구간에 대해서만 요구된다. 따라서, 본 발명은 종래 방식보다 무선자원의 효율성 측면에서 유리한다.
상기 제 2 시나리오 위한 기본 동작 프레임 구조에 대해서 반이중 전송 프레임 구조를 나타내는 도 10과 전이중 전송 프레임 구조를 나타내는 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 10을 참조하면, 반이중 프레임의 경우 상기 도 7과 유사하지만, 차이점은 상기 제 2 시나리오에서 단말들이 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 위치하여 있기 때문에, 중계기와 기지국 사이 통신을 위한 자원은 필요 없지만, 중계기간 통신을 위한 자원이 필요하다. 따라서, 상기 도 7의 반이중 프레임의 구조에서 중계기간 통신을 위한 자원이 더 추가된 상기 도 10과 같은 프레임을 구조가 필요하다.
예를 들면, 상기 제 2 시나리오에 따라서, 제 1 중계기 프레임(1010)의 상기 상향링크 부 프레임(1012)에서 액세스 존(MS->RS)을 통해 1차 전송이 이루어진다. 상기 중계기는 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역의 착신 단말을 확인하고, 기지국은 RS1(910)과 RS2(920) 사이 통신을 위한 자원을 할당한다. 이를 위해 기지국은 기지국 프레임(1000)의 "Direct Tx/Rx MAP" 정보를 통해 RS1(910)과 RS2(920)에 자원할당 위치를 알려준다. 여기서, RS1(910)과 RS2(920) 사이 2차 전송을 위한 자원영역은 제 1 중계기 프레임(1010)의 상향링크 프레임(1012) 중 중계 존과 제 2 중계기 프레임(1020)의 상향링크 프레임(1022)의 중 중계 존이 된다. 이는 중계기와 기지국 사이 프레임 영역은 사용하지 않으므로 중계기와 기지국 사이 프레임 영역을 제 2 전송 영역으로 할당하여 사용하는 것이다. 이때, RS1이 송신하는 시간 자원구간에서 RS2는 수신 동작을 수행하여야 함으로 추가적인 TTG가 필요하다. 마지막으로 제 2 중계기 프레임(1020)의 상기 하향링크 부 프레임(1021)에서 액세스 존(RS->MS)을 통해 3차 전송이 이루어진다.
상기 도 8을 참조하면, 전이중 프레임의 경우 상기 도 8과 유사하지만, 차이점은 상기 제 2 시나리오에서 단말들이 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 위치하여 있기 때문에, 중계기와 기지국 사이 통신을 위한 자원은 필요 없지만, 중계기간 통신을 위한 자원이 필요하다. 따라서, 상기 도 8의 전이중 프레임의 구조에서 중계기간 통신을 위한 자원이 더 추가된 상기 도 11과 같은 프레임을 구조가 필요하다.
예를 들면, 상기 제 2 시나리오에 따라서, 제 1 중계기를 위한 제 1 안테나의 프레임(1120)의 상기 상향링크 부 프레임(1122)에서 액세스 존(MS->RS)을 통해 1차 전송이 이루어진다. 이후 상기 중계기는 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역의 착신 단말을 확인하고, 기지국은 RS1(910)과 RS2(920) 사이 통신을 위한 자원을 할당한다. 이를 위해 기지국은 기지국 프레임(1000)의 "Direct Tx/Rx MAP" 정보를 통해 RS1(910)과 RS2(920)에 자원할당 위치를 알려준다. 여기서, RS1(910)과 RS2(920) 사이 2차 전송을 위한 자원영역은 제 1 중계기를 위한 제 2 안테나의 프레임(1140)의 상향링크 프레임(1142) 중 중계 존과 제 2 중계기를 위한 제 1 안테나의 프레임(1130)의 상향링크 프레임(1132)의 중 중계 존이 된다. 즉, 상향링크 프레임(1142) 중 중계 존을 통해 제 2 전송이 이루어지면 상향링크 프레임(1132)의 중 중계 존을 통해 제 2 전송을 수신한다. 전이중 방식에 따라 제 2 전송을 위한 상향링크 프레임(1142) 송신과 상향링크 프레임(1132)의 수신을 동시에 이루어지므로 반이중 방식과 같은 추가적인 중계 TTG가 필요 없다. 구현에 따라서, 제 2 전송을 수신하기 위한 자원영역으로 제 2 중계기를 위한 제 1 안테나의 프레임(1130)의 하향링크 프레임(1131)의 중계 존을 이용할 수도 있다.
마지막으로 제 2 중계기를 위한 제 2 안테나 프레임(1150)의 상기 하향링크 부 프레임(1021)에서 액세스 존(RS->MS)을 통해 3차 전송이 이루어진다.
각 링크에서의 통신 자원은 1차 전송(912)과 3차 전송(914)의 경우 액세스 존 자원을 이용하면 되고, 각 자원할당은 중앙집중식 방식의 경우 기지국(900)이, 분산방식인 경우 중계기(910, 920)가 MAP 정보를 구성하여 알려준다. 여기서, 중계기(910)와 중계기(920) 간의 통신인 2차 전송(913)의 경우에는 기지국(900)이 자원 할당을 수행하고, "Direct Tx/Rx MAP" 정보를 정의하여 전송한다. 상기 도 10에서는 반이중 전송방식의 경우 프레임 구조를 보여주고 있고, 중계기간 통신 자원으로 중계 존(relay zone) 자원을 활용한다. 이때, 중계기(910)가 송신하는 시간 자원 구간에서 중계기(920)는 수신 동작을 취해야 하므로 추가적인 Relay TTG가 요구된다. 상기 도 11에서는 전이중 전송방식의 프레임 구조로서 이 경우 역시 중계기간 통신 자원은 기지국(900)이 할당하여 "Direct Tx/Rx MAP" 정보를 통해 알려준다. 전이중 전송방식의 경우 중계기(910, 920)가 수신과 송신 동작을 동시에 수행하므로, 반이중 전송방식과 같은 추가적인 Relay TTG가 필요 없어, 본 특허 기술이 적용되기에 더욱 효율적이다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시 예에 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 절차를 도시하고 있다. 호 설정 절차, 데이터 통신 절차, 호 종료 절차로 구분하여 설명하기로 한다.
단말(911)이 단말(921)과 데이터 통신을 하기 위한 호 설정 절차는 다음과 같다. 먼저, 단말(911)은 1600 단계에서 중계기(910)로 호 설정을 위한 요청 메시지를 전송한다. 중계기(910)는 1602 단계에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 단말(911)에 전송한다. 이와 같은 메시지를 교환함으로써 1604 단계에서 단말(911)과 중계기(910) 간의 데이터 통신을 하기 위한 CID을 할당받을 수 있다. 상기 도 13에 광대역 무선통신 시스템에서 호 설정을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
이후, 중계기(910)는 1606 단계에서 단말(911)이 데이터 통신하고자 하는 단 말이 무엇인지 확인한다. 만약 단말(911)이 통신하고자 하는 단말(921)이 중계기(920) 영역 내에 있다고 가정한다. 그러면, 중계기(910)는 1608 단계에서 기지국(900)에 상기 도 15와 같은 CID를 할당받기 위한 호 설정 절차를 수행하는 것이 아니라 호 설정 정보와 인증/과금 등과 같은 기능을 수행하기 위한 메시지를 전송한다. 즉, 중계기(910)와 기지국(900) 간에는 전송 CID는 할당되지 않고, 호 설정에 관한 신고 절차만 수행된다.
이후, 중계기(910)와 중계기(920) 간의 직접 통신을 하기 위해서 새로운 CID를 할당받아야만 한다. 이 자원은 기지국(900)이 할당한다. 예를 들면, 중계기(910)는 기지국(900)에 DSA-REQ 메시지를 전송하고, 기지국(900)은 승인 또는 거부를 표시하는 DSA-RSP 메시지로 응답한다. 이때, 중계기(910)는 요청하는 호가 기지국(900)과의 연결이 아니라 중계기(920)와의 연결임을 알려준다.
이후, 중계기(920)는 1612 단계에서 단말(921)에 호 설정 요청 메시지를 전송한다. 상기 단말(921)은 1612 단계에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 에게 전송해준다. 이와 같은 호 설정 관련 메시지를 교환함으로써 1616 단계에서 중계기(920)와 단말(9210) 간의 데이터 통신을 하기 위한 CID가 할당된다.
상기 호 설정이 수행된 후, 단말(911)과 단말(921)은 데이터 통신을 위한 대역폭을 요청하고 할당받는다.
단말(911)은 1618 단계에서 할당받은 대역폭을 사용하여 데이터 패킷을 중계기(910)로 전송한다. 중계기(910)는 1620 단계에서 데이터 패킷을 수신하고 난 후, 해당 패킷을 복호한 후, 목적지 MAC 주소를 확인한다. 만약 목적지 MAC 주소가 이웃한 중계기(920) 영역 내에 있는 단말(921)의 MAC 주소라면, 상기 중계기(910)는 해당 데이터 패킷을 기지국(900)으로 전송하지 않고 중계기(920)로 직접 전송한다. 이러한 과정이 수행되기 위해서는 중계기(910)는 이웃 중계기(920)들의 속한 단말들의 MAC 주소를 알고 있어야 한다. 따라서, 라우팅 테이블이 필요한데, 상기 라우팅 테이블에 들어가는 정보는(이웃한 중계기 ID, 해당 중계기 속하는 단말의 MAC 주소)와 같은 필드 값이다.
마지막으로, 단말(911)과 단말(921) 간 호 종료 후에, 중계기(910)는 1626 단계에서 해당 연결이 종료되면 1628 단계에서 정보와 과금 등에 관한 정보를 기지국(900)으로 전송하는 절차가 필요하다. 중계기(610)는 1528 단계에서 호 종료 정보/과금 정보 메시지를 기지국(600)으로 전송한다. 단말(921)은 1630 단계에서 호 종료 정보를 중계기(920)로 전송한다. 그리고 중계기(920)는 1632 단계에서 호 종료/과금 정보를 기지국(900)으로 전송한다. 기지국(900)은 이에 대한 응답 메시지로 호 종료 정보 확인(call_termination_info_ack) 메시지를 상기 중계기(910)로 전송한다(도시하지 않음).
도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예를 도시하고 있다.
상기 도 12를 참조하면, 단말(1221)에서 단말(1231)까지 데이터를 전송한다고 가정할 시, 단말(1221)에서 단말(1231)까지 데이터를 전송하기 위해서 단말(1221)에서 중계기(1220)까지 1차 전송(1222)이 되고, 중계기(1220)에서 중계 기(1230)까지 2차 전송(1223)이 되고, 마지막으로 중계기(1230)에서 단말(1231)로 3차 전송(1224)이 된다. 상기 도 3에서의 종래 기술에 비해 제안된 시나리오에 의한 통신이 이루어진다면, 무선자원이 단말(1221)-중계기(1220), 중계기(1220)-중계기(1230), 중계기(1230)-단말(1231) 구간에 대해서만 요구된다. 따라서, 본 발명은 종래 방식보다 무선자원의 효율성 측면에서 유리한다.
각 링크에서의 통신 자원 운용은 1차 전송(1222)과 3차 전송(1224)의 경우 상기 도 2와 동일하다. 단지, 2차 전송의 경우(1222), 중계기간 통신 자원을 정해주어야 하는데 기지국(1200) 또는 기지국(1210)이 할당할 수 있다. 본 명세서에서는 전송하는 중계기가 속한 기지국 기준으로 할당하는 것으로 한다. 즉, 기지국(1200)이 중계기(1220)와 중계기(1230)간 통신 자원을 할당하여 기지국(1210)으로 알려주게 된다. 공유된 중계기간 자원 할당 정보를 기반으로 각 기지국은 "Direct Tx/Rx MAP" 메시지를 통해 중계기(1220)와 중계기(1230)에 2차 전송 데이터의 송신 및 수신 자원의 위치를 알려주게 된다. 프레임 구조는 시나리오 (2)와 동일하며, 전이중 전송방식의 경우 추가적인 Relay TTG 구간이 필요 없으므로 더욱 효율적이다.
도 17은 본 발명의 제 3 실시 예에 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 절차를 도시하고 있다. 호 설정 절차, 데이터 통신 절차, 호 종료 절차로 나누어 설명하기로 한다.
단말(1221)이 단말(1231)과 데이터 통신을 하기 위한 호 설정 절차는 다음과 같다.
먼저, 단말(1221)은 1700 단계에서 중계기(1220)로 호 설정을 위한 요청 메시지를 전송한다. 중계기(1220)는 1702 단계에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 단말(1221)로 전송한다. 이와 같은 메시지를 교환함으로써 1704 단계에서 단말(1221)과 중계기(1220) 간의 데이터 통신을 하기 위한 CID을 할당받을 수 있다.
이후, 중계기(1220)는 1706 단계에서 단말(1221)이 데이터 통신하고자 하는 단말이 무엇인지 확인한다. 만약 단말(1221)이 통신하고자 하는 단말(1231)이 중계기(1230) 영역 내에 있다고 가정한다. 중계기(1220)는 상기 도 13 혹은 상기 도 14와 같이 CID를 할당받기 위한 호 설정 절차를 수행하는 것이 아니라 호 설정 정보와 인증/과금 등과 같은 기능을 수행하기 위한 메시지를 기지국(1200)으로 전송한다. 즉, 중계기(1220)와 기지국(1200) 간에는 전송 CID는 할당되지 않고, 호 설정에 관한 신고 절차만 수행한다.
이후, 기지국(1200)은 백본망을 통해서 기지국(1210)으로 단말(1221)과 단말(1231) 간 호 설정 정보를 전송한다. 이때, 중계기(1220)와 중계기(1230) 사이의 통신 자원을 기지국(1200)이 할당해 줄지 기지국(1210)이 할당해 줄지 결정되어야 한다. 본 발명에서는 데이터를 전송하려는 중계기가 속한 기지국에서 자원을 할당하도록 한다. 따라서, 중계기(1220)는 기지국(1200)으로 DSA-REQ 메시지를 전송하고, 기지국(1200)은 승인 또는 거부를 표시하는 DSA-RSP 메시지로 응답한다(도시하지 않음). 이때, 중계기(1220)는 요청하는 호가 기지국과의 연결이 아니라 중계 기(1230)와의 연결임을 알려준다.
이후, 중계기(1230)는 1714 단계에서 단말(1230)로 호 설정 요청 메시지를 전송한다. 상기 단말(1231)은 1716 단계에서 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 중계기(1230)로 전송해준다. 이와 같은 호 설정 관련 메시지를 교환함으로써 중계기(1230)와 단말(1231) 간의 데이터 통신을 하기 위한 CID가 할당된다.
상기 호 설정이 수행된 후, 단말(1221)과 단말(1231)은 데이터 통신을 위한 대역폭을 요청하고 할당받는다. 단말(1221)은 할당받은 대역폭을 이용하여 데이터 패킷을 중계기(1220)로 전송한다. 중계기(1220)는 데이터 패킷을 수신하고 난 후, 해당 패킷을 복호한 후 목적지 MAC 주소를 확인한다. 만약 목적지 MAC 주소가 이웃한 중계기(1230) 영역 내에 있는 단말(1231)의 MAC 주소라면, 중계기(1220)는 해당 데이터 패킷을 기지국(1200)으로 전송하지 않고 중계기(1230)로 직접 전송한다. 이러한 과정이 수행되기 위해서는 중계기(1220)는 이웃 중계기들의 속한 단말들의 MAC 주소를 알고 있어야 한다. 따라서, 라우팅 테이블이 필요한데, 상기 라우팅 테이블에 들어가는 정보는(이웃한 중계기 ID, 해당 중계기 속하는 단말의 MAC 주소)와 같은 필드 값이다.
마지막으로, 단말(1221)과 단말(1231) 간 호 종료 후에, 단말(1221)은 1728 단계에서 중계기(1220)로 호 종료 메시지를 전송하면 중계기(1220)는 1730 단계에서 기지국(1200)으로 호 종료 정보/ 과금정보를 전송한다. 구현에 따라서, 단말(1231)은 1732 단계에서 중계기(1230)로 호 종료 메시지를 전송하면 중계 기(1230)는 1734 단계에서 기지국(1210)으로 호 종료 정보/ 과금정보를 전송한다. 이후, 기지국(1200 혹은 1210)은 중계기(1220) 또는 중계기(1230)로 호 종료 정보 확인 메시지를 전송한다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 중계기 장치를 도시하고 있다.
상기 도 18을 참조하면, 중계기는 수신부(1800), 제어부(1802), 송신부(1804), 착신 단말 확인부(1806), MAC 주소 확인부(1808), 호 설정부(1810)를 포함하여 구성된다.
상기 수신부(1800)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환하고. 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 상기 제어부(1802)로 출력한다.
상기 제어부(1802)는 상기 수신부(1800)로부터 제공받은 정보들에 대한 해당 처리를 수행하고, 그 결과를 송신부(1804)로 제공한다. 본 발명에 더하여 상기 착신 단말 확인부(1802)로부터 착신 단말의 위치영역 정보를 제공받아 상기 착신 단말과 의 호 설정을 제어한다.
상기 송신부(1804)는 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조한다. 그리고, 변조 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
상기 착신 단말 확인부(1806)는 발신 단말로부터 호 설정 요청이 발생하면 상기 발신 단말에 대한 착신 단말의 위치영역을 확인한다. 본 발명에서 단말의 위치영역을 확인하는 방법은 범위를 벗어난다.
상기 MAC 주소 확인부(1808)는 발신 단말의 패킷 데이터의 MAC 주소를 확인하여 기지국으로 중계할지 아니면 인접 중계기 또는 착신 단말로 직접 전송할지를 결정할 수 있다.
상기 호 설정부(1810)는 호 설정시 호 설정 요청 메시지와 호 설정 응답 메시지를 생성하여 해당 단말 혹은 기지국과 교환한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 기지국 장치를 도시하고 있다.
상기 도 19를 참조하면, 기지국은 수신부(1900), 제어부(1902), 송신부(1904), 자원 할당부(106), 호 제어부(1808)를 포함하여 구성된다.
상기 수신부(1900)와 상기 송신부(1904)의 기능은 상기 도 18에서 설명한 중계기의 기능과 동일함으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제어부(1902)는 발신 단말과 착신 단말이 동일한 중계기 서비스 영역에 있을 시, 중계기로부터 호 설정 정보 및 인증/과금 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 중계기와 호 설정에 관한 제어정보를 교환한다. 상기 자원 할당부(1906)상기 기지국이 상기 발신 단말과 상기 착신 단말이 동일한 셀 영역에 속하며 각각 제 1 중계기와 제 2 중계기 서비스 영역에 있을 시, 상기 제 1 중계기와 상기 제 2 중계기간 연결을 위한 연결 식별자(Connection ID: CID)를 할당한다. 상 기 호 제어부(1908)는 해당 기지국으로 발신 단말과 착신 단말간 호 설정 정보를 전송한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예시도,
도 2는 종래기술에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예시도,
도 3은 종래기술에 따른 무선통신 시스템에서 이웃 셀 영역에 속 단말들간 통신 시나리오 예시도,
도 4는 종래기술에 따른 반이중 전송(Half-Duplex) 방식의 OFDM 프레임 구조,
도 5는 종래기술에 따른 전이중 전송(Full-Duplex) 방식의 OFDM 프레임 구조,
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예시도,
도 7은 상기 도 6에 따른 반이중 전송 프레임 구조
도 8은 상기 도 6에 따른 전이중 전송 프레임 구조
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예시도,
도 10은 상기 도 9에 따른 반이중 전송 프레임 구조
도 11은 상기 도 9에 따른 전이중 전송 프레임 구조
도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오 예시도,
도 13은 광대역 무선통신 시스템에서 단말-중계기 서비스 흐름도 설정 흐름도,
도 14는 광대역 무선통신 시스템에서 중계기-단말 서비스 흐름도 설정 흐름도,
도 15는 도 15는 본 발명의 제 1 실시 예에 동일한 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 흐름도,
도 16은 본 발명의 제 2 실시 예에 동일한 셀 영역에 속하며 서로 다른 중계기 서비스 영역에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 흐름도,
도 17은 본 발명의 제 3 실시 예에 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 흐름도,
도 18은 본 발명의 실시 예에 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 중계 장치도 및,
도 19는 본 발명의 실시 예에 이웃한 셀 내에 속하는 단말들간 통신 시나리오에서 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 기지국 장치도.

Claims (32)

  1. 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 중계기 동작 방법에 있어서,
    발신 단말과 호 설정하는 과정과,
    상기 발신 단말과 대응하는 착신 단말이 동일한 중계 셀 영역에 있는지, 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있는지, 서로 다른 인접 기지국의 셀 영역에 있는지 확인하는 과정과,
    상기 확인 결과에 따라, 데이터의 목적지 주소를 확인하여 상기 착신 단말로 중계하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 호 설정에 관한 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하며, 상기 서빙 기지국과의 연결을 위한 전송 연결 식별자(Connection IDetifier: CID)는 할당되지 않고 상기 호 설정에 관한 신고 절차가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 착신 단말이 동일한 중계 셀 영역에 있을 시, 서빙 기지국과 연결을 위한 무선자원은 할당되지 않고, 상기 발신 단말의 데이터를 직접 상기 착신 단말로 중계하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 착신 단말이 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있을 시, 서빙 기지국과 연결을 위한 무선자원 할당되지 않고, 상기 서빙 기지국으로부터 중계기간 연결을 위한 자원을 할당받아 상기 발신 단말의 데이터를 상기 중계기간 연결을 통해 상기 착신 단말로 중계하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 착신 단말이 서로 다른 기지국 인접 셀 영역에 있을 시, 서빙 기지국과 연결을 위한 무선자원 할당되지 않고, 상기 서빙 기지국으로부터 중계기간 연결을 위한 자원을 할당받아 상기 발신 단말의 데이터를 상기 중계기간 연결을 통해 상기 착신 단말로 중계하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 중계기간 연결을 위한 자원영역은, 사용되지 않는 기지국과 중계기간 연결을 위한 자원영역이 재사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발신 단말 혹은 상기 착신 단말로부터 호 종료 메시지를 수신할 시, 해당 기지국으로 호 종료 정보를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 기지국 동작 방법에 있어서,
    중계기로부터 호 설정에 관한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 중계기간 연결을 위한 자원을 할당하는 과정을 포함하고,
    상기 중계기간 연결을 위한 자원할당은,
    발신 단말과 착신 단말이 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있거나, 서로 다른 인접 기지국의 셀 영역에 있을 시, 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 중계기간 연결을 위한 자원영역은 사용되지 않는 기지국과 중계기간 연결을 위한 자원영역이 재사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 삭제
  11. 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 중계장치에 있어서,
    발신 단말과 호 설정하는 호 설정부와,
    상기 발신 단말과 대응하는 착신 단말이 동일한 중계 셀 영역에 있는지, 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있는지, 서로 다른 인접 기지국의 셀 영역에 있는지 확인하는 착신단말 확인부와,
    상기 확인 결과에 따라, 데이터의 목적지 주소를 확인하여 상기 착신 단말로 중계하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 호 설정에 관한 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 송신부를 더 포함하며, 상기 서빙 기지국과의 연결을 위한 전송 연결 식별자(Connection IDetifier: CID)는 할당되지 않고 상기 호 설정에 관한 신고 절차가 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 착신 단말이 동일한 중계 셀 영역에 있을 시, 서빙 기지국과 연결을 위한 무선자원은 할당되지 않고, 상기 발신 단말의 데이터를 직접 상기 착신 단말로 중계하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 착신 단말이 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있을 시, 서빙 기지국과 연결을 위한 무선자원 할당되지 않고, 상기 서빙 기지국으로부터 중계기간 연결을 위한 자원을 할당받아 상기 발신 단말의 데이터를 상기 중계기간 연결을 통해 상기 착신 단말로 중계하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 착신 단말이 서로 다른 기지국 인접 셀 영역에 있을 시, 서빙 기지국과 연결을 위한 무선자원 할당되지 않고, 상기 서빙 기지국으로부터 중계기간 연결을 위한 자원을 할당받아 상기 발신 단말의 데이터를 상기 중계기간 연결을 통해 상기 착신 단말로 중계하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 중계기간 연결을 위한 자원영역은, 사용되지 않는 기지국과 중계기간 연결을 위한 자원영역이 재사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 호 설정부는
    상기 발신 단말 혹은 상기 착신 단말로부터 호 종료 메시지를 수신할 시, 해당 기지국으로 호 종료 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 중계기를 기반으로 하는 무선통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 이용하기 위한 기지국 장치에 있어서,
    중계기로부터 호 설정에 관한 정보를 수신하는 제어부와,
    상기 중계기간 연결을 위한 자원을 할당하는 자원할당부를 포함하고,
    상기 자원할당부는
    발신 단말과 착신 단말이 동일한 기지국 셀 영역에서 서로 다른 중계 셀 영역에 있거나, 서로 다른 인접 기지국의 셀 영역에 있을 시, 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 중계기간 연결을 위한 자원영역은 사용되지 않는 기지국과 중계기간 연결을 위한 자원영역이 재사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
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