KR101498057B1 - 릴레이 시스템을 지원하기 위한 프리엠블 전송방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선접속 시스템에서 릴레이(relay)를 지원하는 프레임 구조 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예로서 릴레이를 지원하는 네트워크에서 프리엠블을 전송하는 방법은, 단말 및 중계국 중 하나 이상과 동기를 맞추기 위한 제 1 프리엠블을 전송하는 단계와 단말 및 중계국 중 하나 이상과 정밀한 동기를 맞추기 위한 부가적 정보를 포함하는 제 2 프리엠블을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
릴레이, 프리엠블, 동기채널, 방송채널

Description

릴레이 시스템을 지원하기 위한 프리엠블 전송방법{Method of transmitting preamble for supporting relay system}
본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 릴레이(relay)를 지원하는 프레임 구조 및 방법에 관한 것이다.
이하 무선접속 시스템에서 사용되는 일반적인 프레임 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 광대역 무선 접속 시스템(예를 들어, IEEE 802.16)에서 사용되는 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 프레임의 가로축은 시간 단위로서 직교주파수분할 다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 심볼을 나타내고, 프레임의 세로축은 주파수 단위로서 서브채널의 논리적 번호를 나타낸다. 도 1에서 하나의 프레임은 물리적인 특성에 의해 일정 시간 주기 동안의 데이터 시퀀스 채널로 구분된다. 즉, 하나의 프레임은 하나의 하향링크 서브프레임(DownLink Subframe)과 하나의 상향링크 서브프레임(UpLink Subframe)으로 구성된다.
이때, 하향링크 서브프레임은 하나의 프리엠블(preamble), 프레임 제어 헤 더(FCH: Frame Control Header), 하향링크 맵(DL-MAP), 상향링크 맵(UL-MAP) 및 하나 이상의 데이터 버스트로 구성될 수 있다. 또한, 상향링크 서브프레임은 하나 이상의 상향링크 데이터 버스트 및 레인징 서브채널로 구성될 수 있다.
도 1에서, 프리엠블은 매 프레임의 처음 심볼에 위치하는 특정 시퀀스 데이터로서 단말이 기지국에 동기를 맞추거나 채널을 추정하기 위해 사용된다. FCH는 DL-MAP에 관련된 채널 할당정보 및 채널 부호에 대한 정보를 제공하기 위해 사용된다. DL-MAP/UL-MAP은 하향/상향링크에서 채널 자원할당을 단말에 알려주기 위해 사용되는 매체접근제어(MAC: Media Access Control) 메시지이다. 또한, 데이터 버스트(burst)는 기지국에서 단말에 전송하거나 또는 단말에서 기지국으로 전송하기 위한 데이터의 단위를 나타낸다.
도 1에서 사용될 수 있는 하향링크 채널 디스크립터(DCD: Downlink Channel Descriptor)는 하향링크 채널에서 물리적 특성을 알려주기 위한 MAC 메시지를 나타내며, 상향링크 채널 디스크립터(UCD: Uplink Channel Descriptor)는 상향링크 채널의 물리적 특성을 알려주기 위한 MAC 메시지를 나타낸다.
하향링크의 경우, 도 1을 참조하면 단말은 기지국에서 전송된 프리엠블을 검출하여 기지국과의 동기를 맞춘다. 이후, 프레임 제어 헤더(FCH)에서 획득한 정보를 이용하여 하향링크 맵을 디코딩할 수 있다. 기지국은 하향 또는 상향링크 맵(DL-MAP/UL-MAP) 메시지를 사용하여 하향링크 또는 상향링크 자원할당을 위한 스케줄링 정보를 매 프레임(예를 들어, 5ms) 마다 단말에 전송할 수 있다.
본 발명의 목적은 효율적인 통신 시스템 및 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 멀티홉 릴레이(Multi-hop relay)를 지원하기 위한 프레임 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 릴레이를 지원하기 위한 통신 시스템에서 동기채널의 할당방법 및 방송채널의 할당방법을 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 릴레이(relay)를 지원하는 프레임 구조 및 방법을 개시한다.
본 발명의 일 양태로서 릴레이를 지원하는 네트워크에서 프리엠블을 전송하는 방법은, 단말 및 중계국 중 하나 이상과 동기를 맞추기 위한 제 1 프리엠블을 전송하는 단계와 단말 및 중계국 중 하나 이상과 정밀한 동기를 맞추기 위한 부가적 정보를 포함하는 제 2 프리엠블을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 일 양태에서 제 2 프리엠블은 제 1 프리엠블을 전송한 후에 소정의 시간간격을 갖고 주기적으로 전송되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 일 양태에서 제 1 프리엠블 및 제 2 프리엠블은, 동기채널 및 방송채널 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 중계국은 기지국과의 홉 수에 따라 홀수 홉 중계국 및 짝수 홉 중계국으로 구분될 수 있다. 이때, 제 1 프리엠블은 하향링크 접속영역에서 전송되고, 제 2 프리엠블은 하향링크 릴레이 영역에서 전송될 수 있다. 이때, 홀수 홉 중계국 및 짝수 홉 중계국은 제 1 프리엠블이 전송되는 시점과 동일한 시점에서 홀수 홉 중계국 및 짝수 홉 중계국과 동기를 맞추기 위한 제 3 프리엠블을 단말 또는 하위 중계국에 전송할 수 있다.
상기 본 발명의 일 양태에서 홀수 홉 중계국 및 짝수 홉 중계국은 각각의 하향링크 전송영역에서 홀수 홉 중계국 및 짝수 홉 중계국과 동기를 맞추기 위한 제 3 프리엠블을 단말 또는 하위 중계국에 전송할 수 있다. 이때, 제 3 프리엠블은 제 1 프리엠블이 전송되는 시점에서 소정의 오프셋 값 이후에 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 릴레이를 지원하는 네트워크에서 프리엠블을 전송하는 방법은, 제 1 중계국이 하향링크에서 제 2 중계국 또는 단말에 제 1 중계국과 동기를 맞추기 위한 제 1 프리엠블을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 프리엠블은 제 1 중계국에 대한 홉 정보를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 홉 정보는 제 1 중계국이 홀수 홉인지 짝수 홉인지 여부를 나타낼 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 제 1 프리엠블은 기지국에서 전송하는 프리엠블 및 제 2 중계국에서 전송하는 프리엠블과 동일한 시점에서 전송될 수 있다. 이때, 제 1 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 전송영역 및 하향링크 수신영역 순서로 구성될 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 제 1 프리엠블은 하향링크의 하향링크 접속영역에서 제 2 중계국 또는 단말에 전송될 수 있다. 이때, 하향링크는 하향링크 전송영역, 갭 및 하향링크 수신영역 순서로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 제 1 프리엠블은 하향링크의 하향링크 접속영역에서 단말에만 전송되고, 제 1 중계국은 하향링크 전송영역에서 단말 또는 제 2 중계국에 제 1 중계국과 정밀한 동기를 맞추기 위한 제 2 프리엠블을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 하향링크는 하향링크 접속영역, 제 1 갭, 하향링크 수신영역, 제 2 갭 및 하향링크 전송영역의 순서로 구성될 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 제 1 프리엠블은 수퍼프레임헤더에 포함되어 전송되고, 제 2 프리엠블은 제 1 프리엠블이 전송된 후에 소정의 주기를 갖고 전송될 수 있다. 이때, 하향링크는 하향링크 접속영역, 하향링크 전송영역, 갭 및 하향링크 수신영역의 순서로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 제 1 프리엠블은 하향링크의 하향링크 접속영역에서 단말에만 전송되고, 하향링크는 하향링크 접속영역, 갭 및 양방향 수신영역의 순서로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 제 1 프리엠블은 하향링크의 하향링크 접속영역에서 단말에만 전송되고, 하향링크는 하향링크 접속영역, 제 1 갭 및 제 2 갭을 포함하는 양방향 수신영역으로 구성될 수 있다. 이때, 제 1 중계국은 양방향 수신영역에서 단말 또는 제 2 중계국에 제 1 중계국과 정밀한 동기를 맞추기 위한 제 2 프리엠블을 제 2 갭 이후에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 제 1 프리엠블 및 제 2 프리엠블은 인접한 위치에서 전송될 수 있다. 또는, 제 1 프리엠블 및 제 2 프리엠블은 소정의 간격을 갖고 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 실시예들을 이용함으로써 효율적인 통신을 수행할 수 있다.
둘째, 멀티홉 릴레이를 지원하는 중계국에서 사용하는 프레임 구조를 제안함으로써, 중계국 내의 이동단말 및 하위 RS가 기지국 또는 상위 RS로부터 동기 및 시스템 정보를 효율적으로 수신할 수 있다.
셋째, 본 발명의 실시예들에서 개시한 동기채널의 할당방법 및 방송채널의 할당방법을 이용함으로써, 단말 및/또는 하위 RS는 기지국 또는 상위 RS와 효율적으로 동기를 획득할 수 있다.
본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 릴레이(relay)를 지원하는 프레임 구조 및 방법을 개시한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '이동 단말(MS: Mobile Station)'은 UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 또는 단말(Mobile Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 또는 음성 서비스를 전송하는 노드를 말하고, 수신단은 데이터 또는 음성 서비스를 수신하는 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 단말이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 단말이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
한편, 본 발명의 이동 단말로는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, GSM(Global System for Mobile)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설 명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005 및 P802.16Rev2 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예들에서 하위 중계국(Subordinate Relay Station) 및 상위 중계국(Superordinate Relay Station)이라는 용어가 사용된다. 이때, 하위 중계국 및 상위 중계국은 서로 상대적으로 사용되는 용어로서, 기지국(BS)을 중심으로 첫 번째 RS(예를 들어, 홀수 홉 RS)는 두 번째 RS(예를 들어, 짝수 홉 RS)에 대해 상위 RS이고, 세 번째 RS(예를 들어, 다른 홀수 홉 RS)는 두 번째 RS에 대해 하위 RS일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 프레임 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 하나의 수퍼 프레임(Super Frame; 20ms: SU 1)은 하나 이상의 프레임(예를 들어, F0, F1, ..., F3)을 포함하고, 하나의 프레임은 하나 이상의 서브프레임(예를 들어, SF0, SF1, ..., SF7)을 포함한다. 또한, 하나의 서브프레임은 하나 이상의 OFDMA 심볼을 포함할 수 있다.
수퍼 프레임, 서브프레임 및 심볼의 길이와 개수는 사용자의 요구사항 또는 시스템 환경 등에 의해 조정될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 '서브프레임'이라 는 용어가 사용된다. 이때, '서브프레임'은 소정의 길이로 하나의 프레임을 분할하여 생성되는 모든 하부 프레임 구조를 의미한다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 서브프레임 구조는, 일반적으로 사용되는 프레임을 하나 이상의 서브프레임으로 나누어 구성할 수 있다. 이때, 하나의 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수는, 서브프레임을 구성하는 심볼의 개수에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 프레임이 48 개의 심볼로 구성되어 있는 경우를 가정한다. 만약, 하나의 서브프레임을 6 개의 심볼로 구성하면, 하나의 프레임은 8 개의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 또한, 하나의 서브프레임이 12 개의 심볼로 구성된다면, 한 프레임은 4개의 서브프레임으로 구성될 수 있다.
도 2에서 하나의 수퍼 프레임의 길이가 20ms이고, 프레임의 길이는 5ms임을 가정한다. 즉, 하나의 수퍼 프레임은 4개의 프레임으로 구성될 수 있다. 또한, 하나의 프레임은 8개의 서브프레임으로 구성되는 프레임 구조를 갖는다. 이때, 하나의 서브프레임은 6개의 OFDMA 심볼로서 구성될 수 있다.
도 2에서 각 수퍼 프레임은 수퍼 프레임 헤더(SFH: Super Frame Header)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 수퍼 프레임 헤더(SFH)는 수퍼프레임 기반의 제어신호(Superframe based Control Signaling)라 부를 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 동기채널의 전송위치의 일례를 나타내는 도면이다.
하나의 동기채널(SCH: Synchronization Channel)은 하나 이상의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예들에서 동기채널(SCH)은 빈번한 전송주기 (예를 들어, 5ms)를 갖고 전송될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 SCH를 구성하는 OFDM 심볼의 개수 및 SCH의 전송 주기는 사용자의 요구사항 또는 채널 환경에 따라 변경할 수 있다.
도 3을 참조하면, 기지국은 수퍼프레임에 포함된 각 프레임(5ms)마다 한 번씩 동기채널(SCH)을 단말에 전송할 수 있다. 물론, 기지국은 두 개 이상의 프레임마다 한 번씩 동기채널을 단말에 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 서브프레임마다 또는 두 개 이상의 서브프레임마다 한 번씩 동기채널을 단말에 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 단방향 릴레이 프레임 구조(Relay Frame Structure)의 일례를 나타낸다.
본 발명의 실시예들에서 중계국(RS: Relay Station)은 기지국(BS)과의 홉(hop) 수에 따라서 홀수 홉 RS(Odd Hop RS) 및 짝수 홉 RS(Even Hop RS)으로 구분될 수 있다. 홀수 홉 RS 및 짝수 홉 RS는 계층적 구조를 가질 수 있으며, 하나의 네트워크는 하나 이상의 홀수 홉 RS 및 하나 이상의 짝수 홉 RS를 포함할 수 있다.
기지국에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 및 상향링크 프레임 구조로 구성될 수 있다. 이때, 하향링크 프레임 구조는 하향링크 접속 영역(DL Access Zone) 및 하향링크 중계영역(DL Relay Zone)을 포함하고, 상향링크 프레임 구조는 상향링크 접속영역(UL Access Zone) 및 상향링크 중계영역(UL Relay Zone)을 포함할 수 있다.
이때, 하향링크 접속영역은 기지국(BS)이 단말(MS)에 데이터 패킷 등을 전송하는 구간을 나타내고, 상향링크 접속영역은 단말(MS)이 기지국(BS)에 데이터 패킷 등을 전송하는 구간을 나타낸다. 또한, 하향링크 중계영역에서, 기지국(BS)은 단말 또는 중계국(RS)에 데이터 패킷을 중계할 수 있다. 상향링크 중계영역에서 단말(MS) 또는 중계국(RS)은 기지국(BS)으로 데이터 패킷을 중계할 수 있다.
홀수 홉 RS(Odd Hop RS)에서 사용하는 프레임 구조는 전송영역 및 수신영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 하향링크 전송영역(DL Transmit Zone)과 하향링크 수신영역(DL Receive Zone)으로 구성될 수 있다. 또한, 상향링크는 상향링크 수신영역(UL Receive Zone) 및 상향링크 전송영역(UL Transmit zone)으로 구성될 수 있다.
홀수 홉 중계국(RS)은 하향링크 전송영역에서 단말 또는 하위(Subordinate) 중계국(예를 들어, 짝수 홉 중계국)으로 데이터 패킷을 중계하여 전송할 수 있다. 또한, 홀수 홉 중계국은 하향링크 수신영역에서 하위 중계국(또는, 짝수 홉 중계국)으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
홀수 홉 중계국(RS)은 상향링크 수신영역에서 단말(MS) 또는 하위 중계국(또는, 짝수 홉 중계국)으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 또한, 홀수 홉 중계국은 상향링크 전송영역에서 하위 중계국 또는 단말로부터 중계된 데이터를 상위(Superordinate) 중계국(또는, 기지국)으로 전송할 수 있다.
짝수 홉 RS(Even Hop RS)에서 사용하는 프레임 구조는 전송영역 및 수신영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 하향링크 전송영역(DL Transmit Zone)과 하향링크 수신영역(DL Receive Zone)으로 구성될 수 있다. 또한, 상향링크는 상향링크 수신영역(UL Receive Zone) 및 상향링크 전송영역(UL Transmit zone)으로 구성될 수 있다.
이때, 짝수 홉 RS에서 사용되는 프레임 구조는 홀수 홉 RS에서 사용하는 프레임 구조와 유사하다. 다만, 짝수 홉 RS의 경우 상위 RS는 홀수 홉 RS가 될 수 있으며, 하위 RS는 단말 또는 다른 홀수 홉 RS가 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 양방향 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 5의 경우 양방향 전송영역 및 양방향 수신영역을 갖는 점에서 도 4와 차이가 있다. 도 5에서 기지국이 사용하는 프레임 구조는 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임을 포함할 수 있다. 이때, 하향링크 서브프레임은 하향링크 접속영역 및 하향링크 릴레이(중계) 영역을 포함할 수 있다. 또한, 상향링크 서브프레임은 상향링크 접속영역 및 상향링크 릴레이 영역을 포함할 수 있다.
이때, 기지국은 하향링크 접속영역에서 단말로 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 하향링크 중계영역에서 중계국으로 데이터 패킷을 중계할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크 접속영역에서 단말로부터 데이터 패킷을 수신할 수 있고, 중계국으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
홀수 홉 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 접속영역, 하향링크 양방향 수신영역(DL Bi-Directional Receive Zone), 상향링크 접속영역 및 상향링크 양방향 전송영역(UL Bi-Directional Transmit Zone)을 포함할 수 있다. 이때, 하향링크 접속영역과 양방향 수신영역 사이 및 상향링크 접속영역과 양방향 전송영역 사이에는 보호구간으로서 갭(Gap) 영역이 포함될 수 있다.
짝수 홉 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 접속영역, 하향링크 양방향 전송영역(DL Bi-Directional Transmit Zone), 상향링크 접속영역 및 상향링크 양방향 수신영역(UL Bi-Directional Receive Zone)을 포함할 수 있다.
양방향 전송영역은 홀수 홉 중계국 또는 짝수 홉 중계국의 전송구간으로 상위 중계국 또는 하위 중계국으로 중계된 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 또한, 양방향 수신영역은 홀수 홉 중계국 또는 짝수 홉 중계국으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
도 5에서 하향링크 접속영역은 기지국이 단말로 데이터 패킷을 전송하거나, 중계국이 중계된 데이터 패킷을 단말로 전송하는 구간을 나타낸다. 또한, 상향링크 접속영역은 단말이 기지국으로 데이터 패킷을 전송하거나, 단말이 홀수 홉 중계국 또는 짝수 홉 중계국으로 데이터 패킷을 전송하는 구간을 나타낸다.
도 4 및 도 5에서 도시한 프레임 구조는 5msec 주기의 한 프레임 내에서 TDD를 지원하는 경우를 나타낸다. 도 4 및 도 5는 FDD로 확장하여 적용할 수 있으며 복수의 프레임에 대한 TDD/FDD 모드 동작으로 해석할 수 있다. 또한, 각 영역들의 구분은 하나 이상의 서브프레임으로 구성된 프레임에 대해서 서브프레임 단위로 설정하거나, 하나 이상의 프레임에 대해 프레임 단위로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 프리엠블로 정의된 부분은 방송채널(BCH)을 포함하는 수퍼프레임 헤더와 같은 의미로 확장할 수 있다. 또한, 프리엠블은 동기채널(SCH) 및 방송채널(BCH)을 포함할 수 있으며, 프리엠블은 동기채널(SCH) 또는 방송채널(BCH)로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서 공통된 프리엠블 전송위치를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 기본적으로 도 4의 단방향 릴레이 프레임 구조를 이용할 수 있다. 다만, 도 6에서 각각의 중계국들은 홉 수에 관계없이 기지국이 SCH를 전송하는 타이밍과 동일하게 SCH를 단말에 전송할 수 있다. 예를 들어, 홀수 홉의 중계국은 하향링크 전송영역에서 SCH를 전송하고, 짝수 홉의 RS는 하향링크 수신영역에서 SCH를 전송할 수 있다. 즉, 짝수홉 RS는 상위 RS(홀수 홉 RS)가 SCH를 전송한 타이밍과 동일하게 하위 RS(다른 홀수 홉 RS)로 SCH를 전송할 수 있다.
각 중계국은 최소 한 프레임 내에서 중계국 내의 단말 및 하위 RS로 SCH를 한번 전송할 수 있다. 다만, 하위 RS가 이동 RS(Moblie RS)인 경우에 주기적인 동기 확보가 문제될 수 있다. 예를 들어, 하프 듀플렉스 RS(Half-Duplex RS; 예를 들어, 단방향 RS)는 송신 또는 수신 모드로만 동작하므로, 단방향 RS는 상위 RS(또는, 기지국)가 전송한 프리엠블을 검출하기 위해 하향링크 전송영역 및 수신영역과 상향링크 전송영역 및 수신영역에서 사용되는 프리엠블 전송방법이 필요하다.
도 6에서 홀수 홉 RS 및 짝수 홉 RS는 기지국의 프리엠블 전송 시점과 동시에 프리엠블을 전송할 수 있다. 이러한 경우, 홀수 홉 RS는 하향링크 전송영역에서 데이터 패킷을 단말에 전송할 수 있으므로, 하향링크 서브프레임에서 프리엠블과 하향링크 전송영역 사이에 부가적인 시간적 갭(GAP)이 요구되지 않는다. 다만, 짝수 홉 RS의 경우 하향링크 수신영역에서 프리엠블을 전송하기 위해, 프리엠블과 하향링크 수신영역 사이에 소정의 시간적 갭(GAP)이 필요하다.
도 6과 같이 동일한 시점에서 기지국 및 중계국들이 프리엠블을 전송함으로써, 기지국 및 중계국에 상관없이 단말은 동일한 시점에서 프리엠블 및 방송 제어정보(Broadcast Control Information) 또는 시스템 제어정보(System Control Information)를 획득할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서 스태거 형식의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
프리엠블이 항상 동일한 위치에서 전송되는 경우, 상위 RS로부터 동일한 정보의 획득이 요구되는 RS는 프리엠블 또는 방송채널을 수신하기 어려울 수 있다. 따라서, 도 7에서는 이러한 RS를 위한 새로운 프레임 구조를 개시한다.
도 7은 기본적으로 도 4의 프레임 구조를 이용하는 것을 가정한다. 다만, 도 7에서는 홀수 홉 RS 및 짝수 홉 RS가 모두 하향링크 전송영역에서 프리엠블을 단말 또는 하위 RS에 전송하는 것을 가정한다. 예를 들어, 짝수 홉 RS는 홀수 홉 RS가 프리엠블을 전송한 후 소정의 시간 오프셋(Offset)을 갖고 프리엠블을 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다.
즉, 기지국 및 RS는 프리엠블을 스테거링(Staggering) 방식으로 전송함으로써, 단말은 하프 듀플렉스 모드로 동작하는 단방향 RS의 동기 및 시스템 정보를 용이하게 획득할 수 있다. 또한, 부가적인 RS 전용의 채널 구성이 요구되지 않으므로 오버헤드를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들에서와 같이, 기지국 또는 중계국은 하나의 프레임 내에서 하나 이상의 프리엠블을 전송할 수 있다. 이때, 기지국 또는 중계국은 프리엠블 을 복수의 프레임 단위로 전송할 수 있다. 또한, 각 프레임 구조는 소정 프리엠블이 전송되는 특정 프레임의 구조로 해석될 수 있다.
도 8 본 발명의 일 실시예로서 기지국(RS)과 중계국(RS)에서 사용하는 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 8은 불투명성(non-Transparent)의 프레임 구조를 나타낸다. 도 8에서는 주동기채널(P-SCH: Primary SCH), 부동기채널(S-SCH), 릴레이 주 동기채널(R_P-SCH: Relay P-SCH) 및 릴레이 부동기채널(R_S-SCH: Relay S-SCH)을 사용될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 P-SCH를 통해 단말 및 RS의 초기 동기 확보 및 수퍼프레임 동기와 추가적인 정보를 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 S-SCH를 이용하여 정밀한 동기(fine synchronization) 획득을 위한 부가적인 정보 및 셀/섹터 ID 정보 등을 전송할 수 있다.
또한, 중계국(RS)은 RS와 초기동기 확보를 시도하는 단말을 위해 릴레이 P-SCH를 통해 추가적인 정보를 전송할 수 있다. 하위 RS 또는 단말은 릴레이 P-SCH를이용하여 초기 동기를 획득할 수 있다. 중계국은 릴레이 S-SCH를 이용하여 중계국(RS)의 셀/섹터 식별자(Cell/Sector ID) 또는 RS 식별(identification)을 위한 RS ID 등을 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다.
도 8에서 짝수 홉 RS 또는 홀수 홉 RS는 기지국(BS)의 프리엠블(또는, P-SCH/S-SCH) 전송 시점과 동일하게 릴레이 주동기채널(Relay P-SCH)과 릴레이 부동기채널(Relay S-SCH)을 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다. 이 경우 홀수 홉 RS의 경우 하향링크 전송영역(DL transmit zone)에서 릴레이 P-SCH 또는 릴레이 S- SCH를 전송하므로 부가적인 시간 갭(time gap)을 요구하지 않는다. 그러나, 짝수 홉 RS의 경우 하향링크 수신영역(DL receive zone)으로 동작하기 위해 프리엠블 전송 사이의 시간 갭이 필요하다.
이와 같이 동일 시점에서 RS 및 BS가 단말 또는 하위 RS에 프리엠블을 전송함으로써, 단말 및 초기 네트워크 진입(Initial Network Entry)을 시도하는 RS는 동일한 시점에서 프리엠블(P-SCH 또는 S-SCH) 및 방송/시스템 제어정보를 획득할 수 있다.
하지만, 전송경로(path)가 결정된 하위 RS는 주기적으로 기지국 또는 상위 RS로부터 동기 정보 획득을 요구하므로, 하위 RS는 프리엠블(또는 BCH)의 수신이 어려울 수 있다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는 RS를 위한 동기신호 또는 제어신호의 전송이 추가적으로 필요하다.
도 8에서 기지국(BS)은 통상적으로 수퍼프레임헤더(SFH: SuperFrame Header)를 이용하여 하나 이상의 OFDM 심볼로 구성된 P-SCH를 20ms 단위로 전송할 수 있다. 또한, 기지국(BS)은 P-SCH를 전송한 5ms 이후에 5ms 단위로 S-SCH를 전송할 수 있다.
중계국은 릴레이 P-SCH를 기지국의 P-SCH와 동일한 시점에서 하위 RS 또는 단말에 전송할 수 있다. 중계국은 멀티 홉인 경우 홀수 홉(odd-hop) 또는 짝수 홉(even-hop) 정보를 릴레이 P-SCH(Relay P-SCH) 또는 릴레이 S-SCH(Relay S-SCH)에 포함할 수 있다. 릴레이 S-SCH는 홉 정보 외에도 부가적인 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 홉 정보가 1 비트인 경우, '1'이면 홀수 홉을 나타내고, '0'이면 짝수 홉을 나타낼 수 있다.
릴레이 S-SCH는 기지국의 S-SCH와 동일한 시점에서 단말 또는 하위 RS에 전송될 수 있다. 예를 들어, 중계국은 릴레이 P-SCH를 포함하는 수퍼프레임헤더를 전송하고, 릴레이 S-SCH를 5ms 단위로 각 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송할 수 있다. 또한, 중계국은 각 프레임의 하향링크 전송영역(DL transmit zone)에서 단말에 릴레이 P-SCH 및 릴레이 S-SCH를 전송할 수 있다. 이때, 중계국은 릴레이 P-SCH 및 릴레이 S-SCH의 전송 위치를 BCH를 통해 단말 또는 하위 RS에 알려줄 수 있다.
중계국은 릴레이 S-SCH를 기지국의 S-SCH가 전송되는 시점에서 동일하게 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다. 또한, 중계국은 하향링크 전송영역에서 하위 RS의 주기적인 동기확보를 위한 추가 정보를 전송할 수 있다
도 9는 본 발명의 일 실시예로서 불투명성의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 기지국의 서비스 영역에 투명성 모드 RS(Transparent mode RS)와 불투명성 모드 RS(Non-Transparent RS)가 공존하는 경우를 나타낸다. 이때, 투명성 모드는 단말이 기지국으로부터 제어신호(예를 들어, SCH 또는 BCH) 또는 맵 정보 등을 바로 수신할 수 있는 것을 의미한다. 즉, 투명성 모드에서는 기지국이 중계국을 제어하여 단말에 제어신호들을 전송할 수 있다. 불투명성 모드는 단말이 기지국의 셀 경계 또는 셀 커버리지 밖에 존재하는 경우에 사용되며, 중계국이 단말에 제어신호 또는 맵 정보 등을 전송하는 경우를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 기지국에서 사용하는 프레임 구조는 다음과 같다. 기지국 의 하향링크 영역은 하향링크 전송영역 및 하향링크 접속영역으로 구성될 수 있으며, 상향링크 영역은 상향링크 접속영역 및 상향링크 수신영역 순서로 구성될 수 있다.
또한, 홀수 홉 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 다음과 같다. 홀수 홉 중계국의 하향링크 영역은 하향링크 접속 영역, 하향링크 수신영역 및 하향링크 전송영역 순서로 구성될 수 있다. 홀수 홉 중계국의 상향링크 영역은 상향링크 수신영역 및 상향링크 전송영역으로 구성될 수 있다.
또한, 짝수 홉 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 다음과 같다. 하향링크 영역은 하향링크 접속영역, 하향링크 수신영역 및 하향링크 전송영역 순서로 구성되고, 상향링크 영역은 상향링크 전송역역 및 상향링크 수신 영역 순으로 구성될 수 있다.
도 9에서 프레임 구조가 수퍼프레임 단위로 구성되는 경우, 기지국은 수퍼프레임의 첫 번째 프레임(또는, 서브프레임)에서 단말과 동기를 맞추기 위해 P-SCH를 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 다음 프레임(또는 다음 서브프레임)에서 중계국(RS)과 동기를 맞추기 위해 R-SCH(Relay SCH)를 전송할 수 있다. R-SCH는 기지국에서 중계국들과 동기를 맞추거나, 특정 중계국에서 하위 중계국과 동기를 맞추기 위해 사용될 수 있다.
홀수 홉 RS 및 짝수 홉 RS는 기지국이 P-SCH를 전송한 시점과 동일한 시점에서 릴레이 P-SCH(R_P-SCH)를 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다. 다만, 홀수 홉 RS 및 짝수 홉 RS는 각각의 하향링크 전송영역에서 단말 또는 하위 RS에 릴레이 SCH(R-SCH)를 전송할 수 있다. 즉, 각 RS는 스태거 형식 또는 오프셋 방식을 이용하여 릴레이 SCH(R-SCH)를 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예로서 불투명성의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 기지국의 서비스 영역에 불투명성 모드 RS가 존재하는 경우를 나타낸다. 도 10은 기본적으로 도 9와 유사하다. 다만, 프레임 구조에 있어서 도 10과 차이가 있다.
도 10를 참조하면, 기지국에서 사용하는 프레임 구조는 다음과 같다. 기지국의 하향링크 영역은 하향링크 접속영역 및 하향링크 전송영역으로 구성될 수 있으며, 상향링크 영역은 상향링크 접속영역 및 상향링크 수신영역 순서로 구성될 수 있다.
또한, 홀수 홉 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 다음과 같다. 홀수 홉 중계국의 하향링크 영역은 하향링크 접속 영역, 하향링크 전송영역 및 하향링크 수신영역 순서로 구성될 수 있다. 홀수 홉 중계국의 상향링크 영역은 상향링크 수신영역 및 상향링크 전송영역으로 구성될 수 있다.
또한, 짝수 홉 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 다음과 같다. 하향링크 영역은 하향링크 접속영역, 하향링크 수신영역 및 하향링크 전송영역 순서로 구성되고, 상향링크 영역은 상향링크 전송역역 및 상향링크 수신 영역 순으로 구성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 홀수 홉 RS 및 짝수 홉 RS는 기지국이 P-SCH를 전송한 시 점과 동일한 시점에서 릴레이 P-SCH(R_P-SCH)를 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다. 또한, 홀수 홉 RS 및 짝수 홉 RS는 각각의 하향링크 전송영역에서 단말 또는 하위 RS에 릴레이 SCH(R-SCH)를 전송할 수 있다. 즉, 각 RS는 스태거 형식 또는 오프셋 방식을 이용하여 릴레이 SCH(R-SCH)를 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다.
도 9 및 도 10에서 기지국의 하향링크 전송영역은 홀수 홉 RS의 수신영역과 시간적으로 일치하고, 홀수 홉 RS의 전송영역은 짝수 홉 RS의 수신영역과 시간적으로 일치할 수 있다.
도 9 및 도 10에서 각 RS는 R_P-SCH를 기지국의 P-SCH를 전송한 시점과 동일한 시점에서 하위 RS 또는 단말에 전송하고, R-SCH는 각 RS의 하향링크 전송영역에서 하위 RS 또는 단말에 전송할 수 있다. R-SCH는 하위 RS 또는 단말이 주기적으로 동기를 확보하기 위한 추가적인 정보들을 포함할 수 있다. 단말 및 하위 RS는 R-SCH를 수신하여 기지국 또는 상위 RS와 정확한 동기를 획득할 수 있다. 또한, 단말 및 하위 RS는 R-SCH를 수신함으로써 각 RS의 홉 정보 및 RS 식별자(RS IS)를 획득할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예로서 불투명성의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12는 기본적으로 도 9 및 도 10과 유사하다. 다만, 도 11 및 도 12에서는 프레임 구조는 수퍼프레임 단위가 아닌 프레임 단위로 구성되는 경우를 나타낸다. 도 11은 투명성 모드 RS 및 불투명성 모드 RS를 고려했을 때의 프레임구조이고, 도 12는 불투명성 모드의 BS 및 RS의 프레임 구조를 나타낸다. 또한, 도 11 및 도 12는 수퍼프레임헤더와 별도로 동기채널이 사용되는 경우를 나타낸다. 따라서, 기지국은 P-BCH 대신에 S-SCH를 이용하여 단말 및 중계국(RS)들과 동기를 맞출수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 홀수 홉 RS 또는 짝수 홉 RS는 기지국이 S-SCH를 전송하는 시점과 동일한 시점에서 릴레이 S-SCH(R_S-SCH)를 단말에 전송하고, 각각의 하향링크 전송영역에서 추가적인 R-SCH를 단말 또는 하위 RS에 전송할 수 있다. 이때, R-SCH는 단말 또는 하위 RS의 주기적인 동기 확보를 위한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 투명성 모드 RS 및 불투명성 모드 RS를 고려하는 도 11의 경우, 홀수 홉 RS의 경우 프레임 구조는 하향링크 접속영역, 하향링크 수신영역 및 하향링크 전송영역 순서로 구성된다. 이때, 상향링크 프레임 구조는 상향링크 수신영역 및 상향링크 전송영역으로 구성된다.
또한, 불투명성 모드의 RS만을 고려하는 도 12의 경우, 홀수 홉 RS에서 사용되는 프레임 구조는 하향링크 접속영역, 하향링크 전송영역 및 하향링크 수신영역 순서로 구성된다. 이때, 상향링크 프레임 구조는 상향링크 수신영역 및 상향링크 전송영역 순으로 구성된다.
상술한 도 8 내지 도 12은 양방향 멀티 홉 RS에도 적용할 수 있다.
도 13는 본 발명의 일 실시예로서 최적화된 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7에서 설명한 방법은, 기지국이 단말뿐만이 아니라 셀 내의 하위 RS를 위해 부가적인 프리엠블(또는, BCH or SCH)을 전송해야 한다. 따라서, 전체 시스템의 오버헤드를 증가시킬 수 있다.
도 13에서는 기지국의 하향링크 서브프레임(DL subframe)을 하향링크 릴레이 영역(DL Relay Zone) 및 하향링크 접속영역(DL access zone) 순서로 배치하고, 홀수 홉 RS의 하향링크 서브프레임은 하향링크 수신영역(DL Receive Zone) 및 하향링크 전송영역(DL Transmit zone)으로 배치할 수 있다. 또한, 짝수 홉 RS의 경우 하향링크 서브프레임을 하향링크 전송영역(DL Transmit Zone) 및 하향링크 수신영역(DL Receive Zone) 순서로 배치할 수 있다.
따라서, 기지국은 하향링크 릴레이 영역(DL Relay Zone)에서 단말(MS) 및 하위 RS에 동시에 동일한 프리엠블 및/또는 시스템 정보를 전송할 수 있다. 이때, 도 13의 프레임 구조는 도 7의 경우와 동일하게 각 RS의 하향링크 전송영역(DL transmit zone)에서 단말 또는 하위 RS에 전송하는 구조이다. 도 13의 프리엠블 및/또는 방송채널(BCH) 전송 구조는, 시스템 구성의 필수 채널 정보로 표현된 것으로 이와 관계없는 프레임 구성은 대기시간(latency) 감소 이득을 고려할 때, 효과적인 멀티홉 프레임(multi-hop frame) 구조로 해석할 수 있다.
이하에서는 양방향 릴레이 프레임 구조에 대하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예로서 양방향 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 기지국은 양방향 릴레이 영역(Bi-Directional Relay Zone)의 프레임 구조에서 단말(MS)과 중계국(RS)의 동기 확보를 위한 각각의 SCH를 전송할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 RS 영역 내에 있는 단말의 동기를 확보하기 위해 하향링크 접속영역(DL Access Zone)에서 SCH를 포함하는 프리엠블을 단말에 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 RS들과의 동기를 확보하기 위해 하향링크 릴레이 영역(DL Relay Zone)에서 하위 RS에 프리엠블을 전송할 수 있다.
각 RS들은 하위 RS들과 동기를 확보하기 위해 양방향 전송영역에서 프리엠블을 하위 RS들에 전송할 수 있다.
예를 들어, 홀수 홉 RS는 상향링크 접속영역 이후의 양방향 전송영역에서 SCH를 하위 RS(예를 들어, 짝수 홉 RS)에 전송하고, 짝수 홉 RS는 하향링크 접속영역 이후의 양방향 전송영역에서 하위 RS(예를 들어, 홀수 홉 RS)에 SCH를 전송할 수 있다.
도 14에서 프리엠블은 동기채널 및/또는 방송채널을 포함할 수 있다. 기지국 또는 중계국에서 방송 제어 신호를 전송하는 경우, 하프 듀플렉스 RS를 위한 상위 RS에서의 BCH 전송시점은 양방향 전송영역에서 수행되는 것이 바람직하다.
이때, RS가 상향링크 전송영역에서 프리엠블 및/또는 BCH를 전송하는 경우, 단말은 해당 BCH를 수신할 수 없다. 따라서, 양방향 전송영역에서 상향링크로의 프리엠블 및/또는 BCH의 전송은 중계국 전용(RS-dedicated) 정보의 성격을 가질 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예로서 양방향 릴레이 프레임 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 기지국은 양방향 릴레이 영역(Bi-Directional Relay Zone)의 프레임 구조에서 단말(MS)과 중계국(RS)의 동기 확보를 위한 각각의 SCH를 전송할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 RS 영역 내에 있는 단말의 동기를 확보하기 위해 하향링크 접속영역(DL Access Zone)에서 SCH를 단말에 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 하위 RS와의 동기를 확보하기 위해 하향링크 릴레이 영역(DL Relay Zone)에서 하위 RS에 SCH를 전송할 수 있다.
도 15는 시분할 이중화(TDD) 방식이 아닌 주파수 분할 이중화(FDD) 방식에서 사용될 수 있다. 즉, FDD 방식(예를 들어, FD-FDD 또는 HD-FDD)에서는 기지국 및/또는 중계국이 상이한 캐리어(carrier)를 이용하여 프리엠블 또는 BCH를 단말 또는 하위 RS들에 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, 기지국 및/또는 중계국은 하향링크 영역에서 프리엠블을 전송해야 하며, 상향링크 영역에서는 프리엠블의 전송을 피하는 것이 바람직하다.
도 15를 참조하면, 중계국(RS)은 프리엠블 및/또는 BCH를 하향링크 서브프레임 내의 양방향 수신영역(Bi-Directional Receive Zone) 및 양방향 전송영역(Bi-Directional Transmit Zone)에서 전송할 수 있다. 홀수 홉 RS 또는 짝수 홉 RS가 하향링크 서브프레임의 양방향 수신영역에서 프리엠블 등(또는, BCH/SCH)을 전송하는 경우에는, 수신모드와 전송모드의 전환을 위해 갭(GAP)이 필요하다.
상술한 본 발명의 모든 실시예들에서, 단방향 및 양방향 전송/수신 영역에서 프리엠블, BCH 및 SCH 중 하나 이상은 홉정보(Hop Information)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 홉정보가 1 비트의 크기를 갖는 경우 '0'은 짝수 홉을, '1'은 홀수 홉을 나타낼 수 있다. 만약, 홉정보가 토글형식으로 사용되는 경우 '0'은 홉수의 감소를, '1'은 홉수의 증가를 나타낼 수 있다. 또한, 홉정보가 1 비트 이상인 경우에는 실제 기지국으로부터의 홉 수를 나타낼 수 있다.
프리엠블, BCH 및/또는 SCH는 5ms 또는 20ms 주기 단위로 전송될 수 있으며, 사용자 요구사항 또는 채널환경에 따라 전송 주기는 가변할 수 있다. 다만, 프리엠블, BCH 및/또는 SCH는 수퍼프레임, 프레임 또는 서브프레임 단위로 전송되는 것이 바람직하다.
만약, 하나의 프레임 내에서 복수의 프리엠블 등이 전송되는 경우, 프리엠블 각각은 동일한 구조로 정보전송을 수행하거나 또는 상이한 구조로 정보전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 중계국 전용의 BCH의 경우에는 단말이 수신할 수 없으므로, 단말의 수신을 위한 BCH 정보 등을 포함하지 않을 수 있다. 또한, 중계국 전용의 BCH의 경우에는 정보량, 채널구조 및 전송방식 등이 다른 BCH와 상이하게 설계될 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 중계국에서 전송하는 수퍼프레임 헤더(SFH)의 전송방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16에서 기지국(BS) 및 중계국(RS)의 수퍼프레임헤더(SFH: SuperFrame Header)는 SCH 및 BCH를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 기지국(BS), 홀수 홉 RS(RS 1) 및 짝수 홉 RS(RS 2)은 홉 수에 상관없이 동일한 서브프레임에서 SFH를 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국 및 RS들은 단방향 전송방식에서는 하향링크 전송영역 에서 SCH를 전송하고, 양방향 전송방식에서는 양방향 전송영역에서 SCH를 전송할 수 있다.
도 17에서 기지국(BS)의 수퍼프레임 헤더(SFH)는 SCH 및 BCH(PBCH, SBCH)를 포함할 수 있다. 이때, 기지국과 중계국(RS)이 동일한 시간에 BCH를 전송하는 경우 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 중계국(RS)은 기지국 또는 다른 중계국과 소정 시간 또는 홉 수에 따라서 BCH의 전송시점을 변경(shift)할 수 있다.
도 16 및 도 17에서 프리엠블, BCH 또는 SCH는 홉정보를 포함할 수 있다. 홉정보는 홉수 또는 짝수 홉인지 홀수 홉인지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, SCH는 동기를 확보하기 위해 사용되며, 기지국 식별자 또는 중계국 식별자를 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
도 1은 광대역 무선 접속 시스템(예를 들어, IEEE 802.16)에서 사용되는 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 프레임 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 동기채널의 전송위치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 단방향 릴레이 프레임 구조(Relay Frame Structure)의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 양방향 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서 공통된 프리엠블 전송위치를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서 스태거 형식의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8 본 발명의 일 실시예로서 기지국(RS)과 중계국(RS)에서 사용하는 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예로서 불투명성의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예로서 불투명성의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴 레이 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예로서 불투명성의 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예로서 최적화된 프레임 구조를 갖는 단방향 릴레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예로서 양방향 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예로서 양방향 릴레이 프레임 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 중계국에서 전송하는 수퍼프레임 헤더(SFH)의 전송방법의 일례를 나타내는 도면이다.

Claims (20)

  1. 릴레이를 지원하는 네트워크에서 프리엠블을 전송하는 방법에 있어서,
    단말 및 중계국 중 하나 이상과 동기를 맞추기 위한 제 1 프리엠블을 하향링크 접속영역에서 전송하는 단계; 및
    상기 단말 및 중계국 중 하나 이상과 정밀한 동기를 맞추기 위한 부가적 정보를 포함하는 제 2 프리엠블을 하향링크 중계영역에서 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 중계국은 기지국과의 홉 수에 따라 홀수 홉 중계국 및 짝수 홉 중계국으로 구분되며, 상기 홀수 홉 중계국 및 상기 짝수 홉 중계국은 상기 제 1 프리엠블이 전송되는 시점과 동일한 시점에서 상기 홀수 홉 중계국 및 상기 짝수 홉 중계국과 동기를 맞추기 위한 제 3 프리엠블을 상기 단말 또는 하위 중계국에 전송하는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 프리엠블은 상기 제 1 프리엠블을 전송한 후에 소정의 시간간격을 갖고 주기적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 프리엠블 및 상기 제 2 프리엠블은,
    동기채널 및 방송채널 중 하나 이상을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 프리엠블은 상기 제 1 프리엠블이 전송되는 시점에서 소정의 오프셋 값 이후에 전송되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  9. 릴레이를 지원하는 네트워크에서 제 1 중계국이 프리엠블을 전송하는 방법에 있어서,
    하향링크의 하향링크 접속영역에서 상기 제 1 중계국과 동기를 맞추기 위한 제 1 프리엠블을 수신하는 단계;
    하향링크 중계영역에서 상기 제 1 중계국과 정밀한 동기를 맞추기 위한 부가적 정보를 포함하는 제 2 프리엠블을 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 프리엠블이 전송되는 시점과 동일한 시점에서 상기 제 1 중계국과 동기를 맞추기 위한 제 3 프리엠블을 단말 또는 하위 중계국에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 중계국은 기지국과의 홉 수에 따라 홀수 홉 중계국 및 짝수 홉 중계국으로 구분되며, 상기 제 1 프리엠블은 상기 제 1 중계국에 대한 홉 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 홉 정보는 상기 제 1 중계국이 홀수 홉인지 짝수 홉인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 프리엠블은,
    상기 기지국에서 전송하는 프리엠블 및 제 2 중계국에서 전송하는 프리엠블과 동일한 시점에서 전송되고,
    상기 제 1 중계국에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 전송영역 및 하향링크 수신영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 하향링크는 하향링크 전송영역, 갭 및 하향링크 수신영역 순서로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  13. 삭제
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 하향링크는,
    상기 하향링크 접속영역, 제 1 갭, 하향링크 수신영역, 제 2 갭 및 하향링크 전송영역의 순서로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 프리엠블은 수퍼프레임헤더에 포함되어 전송되고,
    상기 제 2 프리엠블은 상기 제 1 프리엠블이 전송된 후에 소정의 주기를 갖고 전송되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 하향링크는,
    상기 하향링크 접속영역, 하향링크 전송영역, 갭 및 하향링크 수신영역의 순서로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  17. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 프리엠블은 상기 하향링크의 하향링크 접속영역에서 상기 단말에만 전송되고,
    상기 하향링크는 상기 하향링크 접속영역, 갭 및 양방향 수신영역의 순서로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  18. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 프리엠블은 상기 하향링크의 하향링크 접속영역에서 상기 단말에만 전송되고, 상기 하향링크는 상기 하향링크 접속영역, 제 1 갭 및 제 2 갭을 포함하는 양방향 수신영역으로 구성되되,
    상기 제 1 중계국은 양방향 수신영역에서 상기 단말 또는 제 2 중계국에 상기 제 1 중계국과 정밀한 동기를 맞추기 위한 제 2 프리엠블을 상기 제 2 갭 이후에 전송하는 단계를 더 포함하는, 프리엠블 전송방법.
  19. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 프리엠블 및 상기 제 2 프리엠블은 인접한 위치에서 전송되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
  20. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 프리엠블 및 상기 제 2 프리엠블은 소정의 간격을 갖고 전송되는 것을 특징으로 하는 프리엠블 전송방법.
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