KR101579149B1 - 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법 - Google Patents

중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국에서 동작 전환 갭에 따른 오버헤드를 줄이기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이때, 동작 전환 갭에 따른 오버헤드를 줄이기 위한 방법은, 상기 상위 노드와의 신호 지연 시간을 확인하는 과정과, 상위 노드와 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하는 과정과, 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이의 시간 보호 영역을 사용하지 않고, 상기 송수신 동작 전환 시간 정보와 상기 신호 지연 시간을 이용하여 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드를 산출하는 과정과, 상기 오버헤드를 고려하여 통신을 수행하는 과정을 포함한다.
Figure R1020090103773
중계 서비스, 중계국, R-TTI(Relay Transmit/receive Transition Interval), R-RTI(Relay Receive/transmit Transition Interval), 시간 보호 영역

Description

중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONFIGURING FRAME STRUTURE IN RELAY WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계 서비스를 제공하기 위한 프레임 구성 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신시스템은 셀의 가장자리나 음영지역에 위치하는 단말에 우수한 무선 채널을 제공하기 위해 중계국을 이용한 중계 서비스를 제공한다. 예를 들어, 상기 무선통신시스템은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 중계국을 이용하여 기지국과 단말 간 송수신하는 데이터를 중계한다.
도 1은 종래 기술에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 무선통신시스템은 기지국(100), 중계 국(110), 단말 1(120) 및 단말 2(130)를 포함하여 구성된다.
상기 기지국(100)은 서비스 영역에 위치하는 단말 1(120)과 직접 통신을 수행한다.
상기 기지국(100)은 상기 중계국(110)을 이용하여 서비스 영역 밖에 위치하여 고속의 서비스를 제공할 수 없는 단말 2(130)과 통신을 수행한다. 즉, 상기 기지국(100)은 상기 중계국(110)을 이용하여 서비스 영역의 외곽에 위치하거나, 건물 등에 의해 차폐현상이 심한 음영지역에 위치하여 채널 상태가 열악한 단말들에 우수한 무선채널을 제공한다.
상술한 바와 같이 중계 서비스를 제공하는 경우, 무선통신시스템은 하기 도 2에 도시된 바와 같이 구성되는 프레임을 이용하여 중계 서비스를 제공한다.
도 2는 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 중계 서비스를 위한 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 중계 방식을 사용하는 무선통신시스템의 프레임은 하향링크 부프레임(220)과 상향링크 부프레임(230)으로 구성된다. 이때, 상기 부프레임들(220, 230)은 접속 영역(DL Access zone, UL Access zone)(222, 232)과 중계 영역(DL Relay zone, UL Relay zone)(224, 234)으로 구분된다.
기지국 프레임(200)의 하향링크 부프레임(220)은 기지국이 직접 링크로 연결된 단말로 신호를 전송하기 위한 접속 영역(222)과 상기 기지국이 중계국으로 신호를 전송하기 위한 중계 영역(224)으로 구성된다.
상기 기지국 프레임(200)의 상향링크 부프레임(230)은 상기 기지국이 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 접속 영역(232)과 상기 기지국이 상기 중계국으로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 중계 영역(234)으로 구성된다.
중계국 프레임(210)의 하향링크 부프레임(220)은 중계국이 중계 링크로 연결된 단말로 신호를 전송하기 위한 접속 영역(222)과 상기 중계국이 상기 기지국으로부터 신호를 수신받기 위한 중계 영역(224)으로 구성된다. 상기 하향링크 부프레임(220)의 접속영역(222)과 중계영역(224) 사이에는 상기 중계국의 동작 전환을 위한 OFDM 심볼 오버헤드인 R-TTG(Relay Transmit/receive Transition Gap)(260)가 존재한다.
상기 중계국 프레임(210)의 상향링크 부프레임(230)은 상기 중계국이 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 접속 영역(232)과 상기 중계국이 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하기 위한 중계 영역(234)으로 구성된다. 상기 상향링크 부프레임(230)의 접속영역(232)과 중계영역(234) 사이에는 상기 중계국의 동작 전환을 위한 OFDM 심볼 오버헤드인 R-RTG(Relay Receive/transmit Transition Gap)(280)가 존재한다.
상기 기지국 프레임(200)의 하향링크 부프레임(220)과 상향링크 부프레임(230) 사이에는 TTG(Transmit/receive Transition Gap)(240)가 존재한다. 상기 기지국은 상기 TTG(240) 동안 송신 모드에서 수신 모드로 전환한다.
상기 중계국 프레임(210)의 하향링크 부프레임(220)과 상향링크 부프레임(230) 사이에는 Idle_Time(270)이 존재한다. 상기 Idle_Time(270)은 기지국 프레임(200)과의 동기를 맞추기 위해 설정된 것으로 상기 Idle_Time(270) 동안 중계국 이 동작을 전환하지 않는다. 또한, Idle_Time(270) 동안 데이터의 송수신도 발생하지 않는다.
상술한 바와 같이 중계 서비스를 제공하는 경우, 중계국 프레임(210)은 하향링크 부프레임(220)과 상향링크 부프레임(230) 내에 동작 전환을 위한 오버헤드(R-TTG, R-RTG)를 포함한다. 중계국은 R-TTG와 R-RTG 동안 데이터를 송수신할 수 없다. 이에 따라, 중계국 프레임(210)의 동작 전환 갭에 의해 시스템의 데이터 전송효율이 저하되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 프레임 구성 방법 및 이를 지원하는 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 시간 보호 영역을 설정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국 프레임에서 동작전환 갭에 의한 오버헤드를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국 프레임에서 TTG 영역을 제거함에 따라 동작 전환 갭에 의한 오버헤드를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국 동작 방법은, 상기 상위 노드와의 신호 지연 시간을 확인하는 과정과, 상위 노드와 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하는 과정과, 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이의 시간 보호 영역을 사용하지 않고, 상기 송수신 동작 전환 시간 정보와 상기 신호 지연 시간을 이용하여 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드를 산출하는 과정과, 상기 오버헤드를 고려하여 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 중계국 동작 방법은, 상기 상위 노드와의 신호 지연 시간을 확인하는 과정과, 상기 상위 노드에서 사용하는 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이보다 작도록 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이를 결정하는 과정과, 상위 노드와 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하는 과정과, 상기 결정한 CP 길이에 따라 접속 영역의 길이와 상기 송수신 동작 전환 시간 정보와 상기 신호 지연 시간을 이용하여 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드를 산출하는 과정과, 상기 오버헤드를 고려하여 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 중계방식의 무선통신시스템에서 중계국 장치는, 송수신 동작 전환을 위한 타이밍 신호를 제공하는 타이밍 제어기와, 상기 타이밍 신호에 의해 송신 모드로 전환되는 경우, 프레임 구성방식에 따라 프레임을 생성하여 안테나를 통해 송신하는 송신 장치와, 상기 타이밍 신호에 의해 수신 모드로 전환되는 경우, 상기 안테나를 통해 수신되는 프레임에서 해당 부프레임을 검출하여 확인하는 수신 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 중계 방식을 사용하는 무선통신시스템에서 불필요한 동작 전환 갭을 제거함으로써, 시스템의 데이터 전송 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 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 생략한다. 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 중계 방식을 사용하는 무선통신시스템에서 동작 전환 갭에 의한 오버헤드를 줄이기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서 무선통신시스템은 시분할 복신(TDD: Time Division Duplexing) 방식을 사용하는 것으로 가정하여 설명한다. 하지만, 무선통신시스템이 주파수 분할 복신(FDD: Frequency Division Duplexing) 방식을 사용하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
이하 설명에서 무선통신시스템은 두 홉으로 구성되는 것으로 가정한다. 이에 따라, 중계국의 상위 노드는 기지국을 나타내고, 하위 노드는 단말을 나타낸다. 하지만, 다중 홉으로 구성되는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다. 이 경우, 중계국의 상위 노드는 기지국 또는 상위 중계국을 나타내고, 하위 노드는 단말 또는 하위 중계국을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 중계 서비스를 위한 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 중계 방식을 사용하는 무선통신시스템의 프레임은 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330)으로 구성된다. 이때, 상기 부프레임들(320, 330)은 접속 영역(DL Access zone, UL Access zone)(322, 332)과 중계 영역(DL Relay zone, UL Relay zone)(324, 334)으로 구분된다.
기지국 프레임(300)의 하향링크 부프레임(320)은 기지국이 직접 링크로 연결된 단말로 신호를 전송하기 위한 접속 영역(322)과 상기 기지국이 중계국으로 신호를 전송하기 위한 중계 영역(324)으로 구성된다. 여기서, 상기 기지국은 상기 중계 영역(324) 동안 직접 링크로 연결된 단말로 신호를 전송할 수도 있다.
상기 기지국 프레임(300)의 상향링크 부프레임(330)은 상기 기지국이 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 접속 영역(332)과 상기 기지국이 상기 중계국으로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 중계 영역(334)으로 구성된다. 여기서, 상기 기지국은 상기 중계 영역(334) 동안 직접 링크로 연결된 단말로부터 신호를 수신받을 수도 있다.
상기 기지국 프레임(300)의 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330) 사이에는 상기 기지국의 동작 전환을 위한 TTG(Transmit/receive Transition Gap)(340)가 존재한다. 또한, 상기 기지국 프레임(300)의 i번째 프레임과 (i+1)번째 프레임 사이에는 상기 기지국의 동작 전환을 위한 RTG(Receive/transmit Transition Gap)(342)가 존재한다.
중계국 프레임(310)의 하향링크 부프레임(320)은 중계국이 중계 링크로 연결된 단말로 신호를 전송하기 위한 접속 영역(322)과 상기 중계국이 상기 기지국으로부터 신호를 수신받기 위한 중계 영역(324)으로 구성된다. 상기 하향링크 부프레임(320)의 접속영역(322)과 중계영역(324) 사이에는 상기 중계국의 동작 전환을 위한 시간 영역인 RS-TTG(350)가 존재한다. 또한, 상기 RS-TTG(350)에 따른 중계국 프레임(310)의 OFDM 심볼 오버헤드인 R-TTI(Relay Transmit/receive Transition Interval)(370)가 존재한다. 여기서, 상기 R-TTI(370)의 값이 하나 이상의 OFDM 심볼인 경우, 상기 OFDM 심볼은 중계국 프레임(310)의 하향링크 부프레임(320)을 구성하는 접속영역(322) 또는 중계영역(324)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 R-TTI(370)는 하기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009066638271-pat00001
여기서, 상기 R-TTI(370)는 중계국의 하향링크 프레임에서 OFDM 심볼 단위의 하향링크 오버헤드를 나타내고, 상기 RTD는 기지국과 중계국 사이의 신호 지연 시간을 나타내며, 상기 RSTTG는 실제 중계국의 물리장치에서 송신 모드에서 수신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역을 나타낸다. 이때, 상기 RSTTG는 중계국의 물리적 능력에 해당한다.
RSTTG는 일반적으로 RTD/2보다 큰 값을 가지며, 하나의 OFDM 심볼 값보다는 작을 값을 갖는다. 이에 따라, RTD/2가 RSTTG보다 작은 경우(RTD/2 < RSTTG), 상기 R-TTI(370)는 상기 <수학식 1>에 따라 '1'의 값을 갖는다. 즉, 상기 R-TTI(370)는 하나의 OFDM 심볼 크기를 갖는다.
상기 RS-TTG(350)와 RSTTG는 다른 값이다. 상기 RS-TTG(350)는 중계국 프레임(310)의 하향링크 부프레임(320)의 접속영역(322)과 중계영역(324) 사이의 시간 차이를 나타낸다. RSTTG는 실제 중계국의 물리장치에서 송신 모드에서 수신모드로 전환하기 위한 시간 영역을 나타낸다. 즉, 중계국은 중계국 프레임(310)의 RS-TTG(350)동안 송신 모드에서 수신 모드로 동작을 전환하고, 상기 동작 전환에 소요되는 시간은 RSTTG가 된다. 이에 따라, RS-TTG(350)는 RSTTG 값보다 항상 같거나 큰 값을 갖는다.
상기 중계국 프레임(310)의 상향링크 부프레임(330)은 상기 중계국이 상기 단말로부터 신호를 수신받기 위한 접속 영역(332)과 상기 중계국이 상기 기지국으로 신호를 전송하기 위한 중계 영역(334)으로 구성된다. 상기 상향링크 부프레임(330)의 접속영역(332)과 중계영역(334) 사이에는 상기 중계국의 동작 전환을 위한 시간 영역인 RS-RTG(360)가 존재한다. 또한, 상기 RS-RTG(360)에 따른 중계국 프레임(310)의 OFDM 심볼 오버헤드인 R-RTI(Relay Receive/transmit Transition Interval)(380)가 존재한다. 상기 R-RTI(380)의 값이 하나 이상의 OFDM 심볼인 경우, 상기 OFDM 심볼은 중계국 프레임(310)의 상향링크 부프레임(330)을 구성하는 접속 영역(332) 또는 중계 영역(334)에 포함될 수 있다.
상기 중계국 프레임(310)에서 중계국은 하향링크 부프레임(320)의 중계 영 역(324)에서 기지국으로부터 신호를 수신받고, 상향링크 부프레임(330)의 접속 영역(332)에서 단말로부터 신호를 수신받는다. 이에 따라, 중계국 프레임(310)의 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330) 사이에서 동작 전환을 위한 TTG(340) 만큼의 시간을 필요로 하지 않는다. 다만, 상기 중계국 프레임(310)은 직접 단말과 중계 단말 사이의 간섭을 피할 수 있도록 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330) 사이에 아이들 시간(Idle_Time)(390)만큼의 시간을 필요로 한다. 여기서, 상기 직접 단말은 기지국으로부터 서비스받는 단말을 의미하고, 상기 중계 단말은 중계국으로부터 서비스받는 단말을 의미한다.
상기 중계국 프레임(310)에서 상기 아이들 시간(390) 만큼의 시간을 필요로 하는 경우, 상기 상향링크 부프레임(330)의 접속 영역(332)을 TTG-Idle_Time 시간만큼 앞으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 상향링크 부프레임(330)의 중계 영역(334) 동안 중계국은 기지국으로 상향링크 신호를 전송한다. 이에 따라, 상기 중계국 프레임(310)의 상향링크 부프레임(330)을 구성하는 중계 영역(334)은 상기 기지국 프레임(300)의 상향링크 부프레임(330)을 구성하는 중계 영역(334)보다 RTD/2 시간만큼 앞으로 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 상향링크 부프레임(330)의 접속 영역(332)과 중계 영역(334) 사이에는 TTG-Idle_Time-RTD/2 만큼의 시간 영역이 발생한다. 이에 따라, 상기 R-RTI(380)는 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009066638271-pat00002
여기서, 상기 R-RTI(380)는 중계국 프레임(310)의 상향링크 프레임(330)에서의 OFDM 심볼 상향링크 오버헤드를 나타내고, 상기 RTD는 기지국과 중계국 사이의 신호 지연 시간을 나타내며, 상기 Idle_Time은 직접 단말과 중계 단말 사이의 간섭을 피하기 위해 중계국 프레임(310)의 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330) 사이에 필요한 시간 값을 나타내고, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치에서 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역을 나타낸다. 이때, 상기 RSRTG는 중계국의 물리적 능력에 해당한다.
RS-RTG(360)와 RSRTG는 다른 값이다. 상기 RS-RTG(360)는 중계국 프레임(310)의 상향링크 부프레임(330)의 접속영역(332)과 중계영역(334) 사이의 시간 차이를 나타낸다. 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치에서 수신 모드에서 송신모드로 전환하기 위한 시간 영역을 나타낸다. 즉, 중계국은 중계국 프레임(310)의 RS-RTG(360)동안 수신 모드에서 송신 모드로 동작을 전환하고, 상기 동작 전환에 소요되는 시간은 RSRTG가 된다. 이에 따라, RS-RTG(360)는 RSRTG 값보다 항상 같거나 큰 값을 갖는다.
일반적으로, TTG(340)는 하나 이상의 OFDM 심볼 값을 갖는다. 또한, 기지국과 중계국 사이의 거리를 3-5km 라고 가정할 경우, RTD는 하나의 OFDM 심볼에 대한 1/10 ~ 1/8 정도의 값을 가지고, RS-RTG(360)은 일반적으로 OFDM 심볼의 1/2 이하 의 크기를 갖는다. 또한, 상기 아이들 시간은 기지국의 최대 셀 영역(Cell coverage) 정보와 중계국의 셀 영역 정보에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 아이들 시간은 10 ~ 20us 정보의 값을 갖는다. 또한, 아이들 시간은 TTG(340) 값보다 작은 값으로 설정할 수 있다.
이에 따라, 상기 <수학식 2>에 따라 R-RTI(380)는 대체적으로 0의 값을 갖는다. 즉, 상기 중계국 프레임(310)은 R-RTI를 필요로 하지 않는다.
하지만, 아이들 시간 값이 TTG(340)와 같거나 조금 작은 값을 가지는 경우, TTG-Idle_Time-RTD/2 값은 RSRTG보다 작은 값을 갖는다. 이에 따라, 상기 R-RTI(380)는 상기 <수학식 2>에 따라 '1'의 값을 갖는다. 즉, 상기 R-RTI(380)는 하나의 OFDM 심볼 크기를 갖는다. 이때, 상기 R-RTI(380)는 RSRTG 값에 의해 '1' 이상의 값을 가질 수 있지만 상기 RSRTG가 일반적으로 하나의 OFDM 심볼보다 작기 때문에 상기 R-RTI(380)가 '1' 이상의 값을 갖는 상황은 발생하지 않는다.
이하 설명은 상기 무선통신시스템에서 중계국이 송수신 동작을 전환할 수 있는 영역 정보를 전송하기 위한 기지국의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면 먼저 상기 기지국은 401단계에서 중계국으로부터 초기 접속 요청 메시지가 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 초기 접속 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 상기 중계국과의 초기 접속을 수행한다.
이후, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 상기 중계국과 RSTTG와 RSRTG를 협상할 것인지 판단한다. 즉, 상기 기지국은 상기 중계국과의 초기 접속 수행 과정 중 또는 초기 접속을 수행한 후 상기 중계국과 능력 협상(Capability Negotiation)을 수행한다. 이때, 상기 기지국은 상기 중계국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상할 것인지 판단한다.
만일, 상기 중계국과 RSTTG와 RSRTG를 협상하는 경우, 상기 기지국은 407단계로 진행하여 상기 중계국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상한다. 이때, 상기 기지국은 중계국별로 서로 다른 RSTTG와 RSRTG를 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국과 중계국은 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상하기 위해 상기 RSTTG와 RSRTG의 최대값을 알고 있어야한다. 상기 RSTTG와 RSRTG의 최대값을 확인한 후, 상기 기지국은 상기 중계국이 전송한 RSTTG와 RSRTG를 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 중계국이 원하는 RSTTG와 RSRTG를 확인한다. 이후, 상기 기지국은 상기 중계국이 원하는 RSTTG와 RSRTG를 고려하여 결정한 RSTTG와 RSRTG 또는 상기 중계국이 원하는 RSTTG와 RSRTG의 응답 신호를 상기 중계국으로 전송한다. 이때 상기 기지국은 상기 중계국이 원하는 RSTTG와 RSRTG의 최대값보다 작거나 같도록 상기 RSTTG와 RSTTG를 결정한다. 여기서, 상기 RSTTG와 RSRTG의 최대값은 시스템 정보로 설정되어 상기 기지국과 중계국에서 미리 알고 있거나 상기 기지국에서 결정하여 방송 정보를 통해 상기 중계국으로 알려줄 수 있다. 이때 상기 기지국은 상기 방송 정보로 DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지를 이용할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 기지국은 상기 중계국이 원하는 RSTTG와 RSRTG에 대한 응답신호를 전송하여 상 기 RSTTG와 RSRTG의 협상을 수행할 수도 있다.
상기 기지국은 상기 407단계에서 상기 중계국과 RSTTG와 RSRTG를 협상한 후, 411단계로 진행하여 중계국과의 신호 지연 시간을 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 중계국과의 초기 접속 과정 또는 랜덤 엑세스 과정에서 획득한 신호 지연 시간을 확인한다.
한편, 상기 405단계에서 상기 중계국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상하지 않는 경우, 상기 기지국은 409단계로 진행하여 상기 RSTTG와 RSRTG를 결정하여 초기 접속 수행 과정 중 또는 초기 접속을 수행한 후 상기 중계국으로 전송한다. 이때, 상기 기지국은 방송 정보를 이용하여 상기 중계국으로 상기 RSTTG와 RSRTG를 전송할 수 있다. 다른 실시 예로 상기 기지국은 초기 접속과정 전에 상기 방송 정보를 이용하여 상기 중계국으로 상기 RSTTG와 RSRTG를 전송할 수도 있다.
상기 중계국으로 RSTTG와 RSRTG를 전송한 후, 상기 기지국은 상기 411단계로 진행하여 중계국과의 신호 지연 시간을 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 중계국과의 초기 접속 과정 또는 랜덤 엑세스 과정에서 획득한 신호 지연 시간을 확인한다.
이후, 상기 기지국은 413단계로 진행하여 접속 단말과 중계 단말의 간섭을 피할 수 있도록 중계국 프레임의 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이에 설정하기 위한 아이들 시간 값을 결정한다. 예를 들어, 상기 기지국은 자신의 셀 영역 정보와 중계국의 셀 영역 정보를 고려하여 상기 아이들 시간 값을 결정한다. 이때, 상기 기지국은 상기 중계국으로부터 상기 중계국의 셀 영역 정보를 획득할 수 있다.
상기 아이들 시간 값을 결정한 후, 상기 기지국은 415단계로 진행하여 상기 RSTTG 정보와 RSRTG 정보와 아이들 시간 값 및 상기 중계국과의 신호 지연 시간을 이용하여 상기 중계국의 하향링크 오버헤드(R-TTI)와 상향링크 오버헤드(R-RTI)를 산출한다. 즉, 상기 기지국은 상기 중계국과의 동기를 맞추기 위해 상기 중계국의 하향링크 오버헤드와 상향링크 오버헤드를 산출한다. 이때, 상기 기지국은 상기 <수학식 1>과 <수학식 2>를 이용하여 상기 R-TTI와 R-RTI를 산출할 수 있다.
상기 중계국의 하향링크 오버헤드와 상향링크 오버헤드를 산출한 후, 상기 기지국은 417단계로 진행하여 상기 중계국의 하향링크 오버헤드와 상향링크 오버헤드를 고려하여 상기 중계국과 통신을 수행한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 기지국은 중계국과의 초기 접속시 상기 RSTTG와 RSRTG 정보를 상기 중계국과 협상하거나 상기 중계국으로 전송한다.
다른 실시 예에서 상기 기지국은 상기 초기 접속 시뿐만 아니라 상기 중계국이 접속된 상태에서 상기 RSTTG와 RSRTG 정보를 상기 중계국과 협상하거나 상기 중계국으로 전송할 수도 있다. 즉, 상기 중계국이 상기 기지국에 접속되어 중계 서비스를 제공할 때 무선 채널에 의한 신호 지연 시간이 변경되면 상기 기지국은 상기 중계국과 상기 RSTTG와 RSRTG 정보를 다시 협상하거나, 상기 RSTTG와 RSRTG를 생성하여 상기 중계국으로 전송할 수도 있다.
상술한 실시 예에서 상기 기지국은 중계국 프레임의 아이들 시간을 결정한 다. 이때, 미 도시되었지만, 상기 기지국은 상기 결정한 아이들 시간 정보를 중계국으로 전송한다. 예를 들어, 상기 기지국은 방송 정보 또는 초기 접속과정에서 아이들 시간 정보를 중계국으로 전송한다.
다른 실시 예에서 상기 아이들 시간은 시스템의 고정 값으로 정해질 수 있다. 이 경우, 기지국은 중계국으로 아이들 시간 정보를 전송하지 않을 수도 있다. 하지만, 중계국이 고정된 아이들 시간을 알지 못하는 경우, 상기 기지국은 방송 정보 또는 초기 접속과정에서 아이들 시간 정보를 중계국으로 전송할 수도 있다.
상술한 바와 같이 기지국에서 아이들 시간을 결정하는 경우, 상기 기지국은 모든 중계국에 동일하게 적용할 수 있는 아이들 시간을 산출하거나, 각각의 중계국마다 다른 아이들 시간을 산출할 수도 있다.
이하 설명은 중계국 프레임(310)의 TTG를 제거함으로써 동작 전환 갭에 의한 오버헤드를 줄이도록 R-TTI와 R-RTI를 설정하기 위한 중계국의 동작 절차에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면 먼저 상기 중계국은 501단계에서 기지국으로 초기 접속을 요청한다.
상기 기지국으로 초기 접속을 요청한 후, 상기 중계국은 503단계로 진행하여 상기 기지국과의 초기 접속 절차를 수행한다.
이후, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협 상할 것인지 판단한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국과의 초기 접속 수행 과정 중 또는 초기 접속을 수행한 후 상기 기지국과 능력 협상(Capability Negotiation)을 수행한다. 이때, 상기 중계국은 상기 기지국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상할 것인지 판단한다.
만일, 상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협상하는 경우, 상기 중계국은 507단계로 진행하여 상기 기지국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상한다. 예를 들어, 상기 중계국은 상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협상하기 위해 자신이 원하는 RSTTG와 RSRTG를 결정하여 상기 기지국으로 전송한다. 이후, 상기 중계국은 상기 기지국에서 상기 전송한 RSTTG와 RSRTG에 대한 응답 신호 또는 상기 기지국에서 상기 전송한 RSTTG와 RSRTG를 고려하여 결정한 RSTTG와 RSRTG를 수신받는다. 이때, 상기 중계국은 RSTTG와 RSRTG의 최대값을 고려하여 자신이 원하는 RSTTG와 RSRTG를 결정한다. 여기서, 상기 RSTTG와 RSRTG의 최대값은 시스템 정보로 설정되거나, 방송 정보를 통해 상기 기지국으로부터 제공받을 수 있다.
상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협상한 후, 상기 중계국은 511단계로 진행하여 상기 기지국과의 신호 지연 시간을 확인한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국과의 초기 접속 과정 또는 랜덤 엑세스 과정에서 획득한 신호 지연 시간을 확인한다.
한편, 상기 505단계에서 상기 기지국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상하지 않는 경우, 상기 중계국은 509단계로 진행하여 초기 접속 수행 과정 중 또는 초기 접속을 수행한 후 상기 기지국에서 방송하는 RSTTG와 RSRTG 정보를 수신받는다. 다른 실시 예로 상기 중계국은 초기 접속과정 전에 상기 기지국이 전송한 방송 정보를 통해 상기 RSTTG와 RSRTG를 수신받을 수도 있다.
상기 기지국으로부터 RSTTG와 RSRTG 정보를 수신받은 후, 상기 중계국은 상기 511단계로 진행하여 상기 기지국과의 신호 지연 시간을 확인한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국과의 초기 접속 과정 또는 랜덤 엑세스 과정에서 획득한 신호 지연 시간을 확인한다.
상기 신호 지연 시간을 확인한 후, 상기 중계국은 513단계로 진행하여 접속 단말과 중계 단말의 간섭을 피할 수 있도록 중계국 프레임의 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이에 설정하기 위한 아이들 시간 값을 확인한다. 예를 들어, 상기 중계국은 기지국으로부터 방송 정보를 통해 이들 시간 값을 제공받을 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 중계국은 기지국과의 초기 접속 과정에서 상기 기지국으로부터 아이들 시간 값을 제공받을 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 중계국은 시스템에서 고정된 값으로 결정한 아이들 시간 값을 확인할 수도 있다.
상기 아이들 시간 값을 확인한 후, 상기 중계국은 515단계로 진행하여 상기 RSTTG와 RSRTG 정보와 아이들 시간 값 및 상기 기지국과의 신호 지연 시간을 이용하여 하향링크 오버헤드(R-TTI)와 상향링크 오버헤드(R-RTI)를 산출한다. 예를 들어, 상기 중계국은 상기 <수학식 1>과 <수학식 2>를 이용하여 상기 R-TTI와 R-RTI를 산출한다. 즉, 상기 중계국 프레임(310)은 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330) 사이에 TTG(340) 영역보다 작은 값으로 설정된 아이들 시간만큼의 시간 영역을 필요로 한다. 이에 따라, 상기 중계국은 상기 <수학식 2>에 따라 별도의 R-RTI를 설정하지 않을 수도 있다.
상기 하향링크 오버헤드와 상향링크 오버헤드를 산출한 후, 상기 중계국은 517단계로 진행하여 상기 하향링크 오버헤드와 상향링크 오버헤드를 고려하여 상기 기지국과 통신을 수행한다.
이후, 상기 중계국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 중계국은 기지국과 협상하거나 상기 기지국으로부터 제공받은 RSTTG와 RSRTG 정보를 이용하여 상기 R-TTI와 R-RTI 정보 산출한다.
다른 실시 예에서 상기 중계국은 상기 기지국에서 각각의 중계국에 대해 산출하여 전송한 R-TTI와 R-RTI를 확인할 수도 있다.
상술한 실시 예에서 중계국 프레임(310)은 TTG를 사용하지 않고 아이들 시간 영역만을 사용함으로써 R-RTI에 의한 오버헤드를 줄일 수 있다.
다른 실시 예에서 중계국의 OFDM 심볼의 CP(Cyclic Prefix) 값을 조절하여 R-TTI와 R-RTI에 의한 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 중계 서비스를 위한 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이 중계 방식을 사용하는 무선통신시스템의 프레임은 하향링크 부프레임(620)과 상향링크 부프레임(630)으로 구성된다. 이때, 상기 부프레임들(620, 630)은 접속 영역(DL Access zone, UL Access zone)(622, 632)과 중계 영역(DL Relay zone, UL Relay zone)(624, 634)으로 구분된다.
기지국 프레임(600)의 하향링크 부프레임(620)은 기지국이 직접 링크로 연결된 단말로 신호를 전송하기 위한 접속 영역(622)과 상기 기지국이 중계국으로 신 호를 전송하기 위한 중계 영역(624)으로 구성된다.
상기 기지국 프레임(600)의 상향링크 부프레임(630)은 상기 기지국이 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 접속 영역(632)과 상기 기지국이 상기 중계국으로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 중계 영역(634)으로 구성된다.
상기 기지국 프레임(600)의 하향링크 부프레임(620)과 상향링크 부프레임(630) 사이에는 상기 기지국의 동작 전환을 위한 TTG(Transmit/receive Transition Gap)(640)가 존재한다. 또한, 상기 기지국 프레임(600)의 i번째 프레임과 (i+1)번째 프레임 사이에는 상기 기지국의 동작 전환을 위한 RTG(Receive/transmit Transition Gap)(642)가 존재한다.
중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)은 중계국이 중계 링크로 연결된 단말로 신호를 전송하기 위한 접속 영역(622)과 상기 중계국이 상기 기지국으로부터 신호를 수신받기 위한 중계 영역(624)으로 구성된다. 상기 하향링크 부프레임(620)의 접속영역(622)과 중계영역(624) 사이에는 상기 중계국의 동작 전환을 위한 시간 영역인 RS-TTG(650)가 존재한다.
상기 중계국 프레임(610)의 상향링크 부프레임(630)은 상기 중계국이 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신받기 위한 접속 영역(632)과 상기 중계국이 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하기 위한 중계 영역(634)으로 구성된다. 상기 상향링크 부프레임(630)의 접속영역(632)과 중계영역(634) 사이에는 상기 중계국의 동작 전환을 위한 시간 영역인 RS-RTG(660)가 존재한다.
이때, 상기 중계국은 하향링크 부프레임(620)의 접속 영역(622)에서의 OFDM 심볼에 포함되는 CP의 길이를 기지국의 CP 길이보다 작게 설정하여 상기 접속 영역(622)의 길이를 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 중계국은 상기 줄어든 접속 영역(622)의 길이를 이용하여 중계국의 송수신 동작전환을 위한 시간 영역인 RS-TTG(650)와 RS-RTG(660) 영역을 확보할 수 있다.
예를 들어, 기지국 프레임(600)에서 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이를 1/8로 설정하고, CP를 제외한 하나의 OFDM 심볼의 길이를 100us로 가정하는 경우, 하나의 OFDM 심볼의 길이는 112.5us가 된다. 이에 따라, 접속 영역(622)이 18개의 OFDM 심볼로 구성되는 것으로 가정하는 경우, 상기 기지국 프레임(600)의 하향링크 부프레임(620)을 구성하는 접속 영역(622)의 크기는 2025us가 된다.
한편, 중계국 프레임(610)에서 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이를 1/16로 설정하고, CP를 제외한 하나의 OFDM 심볼의 길이를 100us로 가정하는 경우, 하나의 OFDM 심볼의 길이는 106.25us가 된다. 이에 따라, 접속 영역(622)이 18개의 OFDM 심볼로 구성되는 것으로 가정하는 경우, 상기 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)을 구성하는 접속 영역(622)의 크기는 1912.5us가 된다. 즉, 상기 기지국 프레임(600)의 하향링크 부프레임(620)과 중계국 프레임(610)의 하향링크 프레임(620)의 시작 시간이 동일한 경우, 상기 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)를 구성하는 접속영역(622)은 상기 기지국 프레임(600)의 하향링크 부프레임(620)를 구성하는 접속영역(622)보다 112.5us 먼저 종료된다.
또한, 상기 하향링크 부프레임(620)의 중계 영역(624) 동안 중계국은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신받는다. 이에 따라, 상기 중계국 프레임(610)의 하 향링크 부프레임(620)을 구성하는 중계 영역(624)은 상기 기지국 프레임(600)의 하향링크 부프레임(620)을 구성하는 중계 영역(624)보다 RTD/2 시간만큼 뒤로 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)에서 접속 영역(622)과 중계 영역(624) 사이에는 112.5us + RTD/2만큼의 시간 영역이 발생한다.
일반적으로 중계국이 송신 모드에서 수신 모드로 전환하기 위한 RSTTG는 OFDM 심볼의 50us 이하의 값을 갖는다. 이에 따라, 상기 중계국은 별도의 R-TTI 없이 상기 하향링크 부프레임(620)의 접속 영역(622)과 중계 영역(624) 사이에 존재하는 시간 영역 동안 동작을 전환할 수 있다.
이때, 상기 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)을 구성하는 중계 영역(624)에서의 OFDM 심볼에 포함되는 CP의 길이는 기지국의 CP 길이와 동일하게 된다.
R-RTI의 경우, 상기 R-TTI와 동일하게 중계국 프레임(610)의 상향링크 부프레임(630)을 구성하는 접속 영역(632)에서의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이를 기지국의 CP 길이보다 작게 설정한다. 이 경우, 상기 중계국 프레임(610)의 상향링크 부프레임(630)를 구성하는 접속영역(632)은 상기 기지국 프레임(600)의 상향링크 부프레임(630)를 구성하는 접속영역(632)보다 작게 구성된다. 이에 따라, 상기 중계국 프레임(610)의 상향링크 부프레임(630)에서 접속 영역(632)과 중계 영역(634) 사이에는 일정 크기의 시간 영역이 발생한다.
일반적으로 RSRTG는 OFDM 심볼의 50us 이하의 값을 갖는다. 이에 따라, 상기 중계국은 별도의 R-RTI 없이 상기 상향링크 부프레임(630)의 접속 영역(632)과 중계 영역(634) 사이에 존재하는 시간 영역 동안 동작을 전환할 수 있다.
이때, 상기 중계국 프레임(610)의 상향링크 부프레임(630)을 구성하는 중계 영역(634)에서의 OFDM 심볼에 포함되는 CP의 길이는 기지국의 CP 길이와 동일하게 된다. 여기서, 상기 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)과 상향링크 부프레임(630) 사이에는 TTG(640)가 존재하거나 아이들 시간(Idel_Time)(670)이 존재할 수도 있다.
다시 말해, 상기 R-TTI는 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009066638271-pat00003
여기서, 상기 R-TTI는 중계국 프레임(610)의 하향링크 프레임(620)에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드를 나타내고, 상기 RTD는 기지국과 중계국 사이의 신호 지연 시간을 나타내며, 상기 RSTTG는 실제 중계국의 물리장치가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역을 나타내고, 상기 α는 기지국 프레임(600)의 접속 영역(622)에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 중계국 프레임(610)의 접속 영역(622)에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이를 나타내며, 상기 N은 기지국 프레임(600)과 중계국 프레임(610)의 접속 영역(622)을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다. 여기서, 상기 RSTTG는 중계국의 물리적인 능력에 해당한다.
상기 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)과 상향링크 부프레 임(630) 사이에 아이들 시간(670)이 존재하는 경우, 상기 R-RTI는 하기 <수학식 4>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009066638271-pat00004
여기서, 상기 R-RTI는 중계국 프레임(610)의 상향링크 프레임(630)에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드를 나타내고, 상기 RTD는 기지국과 중계국 사이의 신호 지연 시간을 나타내며, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치가 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역을 나타내고, 상기 α는 기지국 프레임(600)의 접속 영역(632)에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 중계국 프레임(610)의 접속 영역(632)에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이를 나타내며, 상기 N은 기지국 프레임(600)과 중계국 프레임(610)의 접속 영역(632)을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타내고, 상기 Idle_Time은 직접 단말과 중계 단말 사이의 간섭을 피하기 위해 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)과 상향링크 부프레임(630) 사이에 필요한 시간 값을 나타낸다. 이때, 상기 RSRTG는 중계국의 물리적 능력에 해당한다.
상기 중계국 프레임(610)의 하향링크 부프레임(620)과 상향링크 부프레임(630) 사이에 TTG(640)가 존재하는 경우, 상기 R-RTI는 하기 <수학식 5>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009066638271-pat00005
여기서, 상기 R-RTI는 중계국 프레임(610)의 상향링크 부프레임(630)에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드를 나타내고, 상기 RTD는 기지국과 중계국 사이의 신호 지연 시간을 나타내며, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치에서 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간을 나타내고, 상기 α는 기지국 프레임(600)의 접속 영역(632)에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 중계국 프레임(610)의 접속 영역(632)에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이를 나타내며, 상기 N은 기지국 프레임(600)과 중계국 프레임(610)의 접속 영역(632)을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다. 이때 상기 RSRTG는 상기 중계국의 물리적 능력에 해당한다.
이하 설명은 중계국 프레임(610)의 접속 영역(622, 632)의 CP 길이를 조절함으로써 동작 전환 갭에 의한 오버헤드를 줄이도록 R-TTI와 R-RTI를 설정하기 위한 중계국의 동작 절차에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면 먼저 상기 중계국은 701단계에서 기지국으로 초기 접속을 요청한다.
상기 기지국으로 초기 접속을 요청한 후, 상기 중계국은 703단계로 진행하여 상기 기지국과의 초기 접속 절차를 수행한다.
이후, 상기 기지국은 705단계로 진행하여 상기 기지국의 CP 길이를 고려하여 자신의 접속 영역에 대한 CP 길이를 결정한다. 예를 들어, 상기 기지국의 CP 길이가 하나의 OFDM 심볼에 대한 1/8인 경우, 상기 중계국은 접속 영역의 CP 길이를 하나의 OFDM 심볼에 대한 1/16으로 결정한다. 이때, 상기 중계국은 상기 기지국으로 초기 접속시 상기 기지국으로부터 제공받은 슈퍼 프레임 헤더를 통해 상기 기지국의 CP 길이를 확인할 수 있다.
상기 접속 영역에 대한 CP 길이를 결정한 후, 상기 기지국은 707단계로 진행하여 상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협상할 것인지 판단한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국과의 초기 접속 수행 과정 중 또는 초기 접속을 수행한 후 상기 기지국과 능력 협상(Capability Negotiation)을 수행한다. 이때, 상기 중계국은 상기 기지국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상할 것인지 판단한다.
만일, 상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협상하는 경우, 상기 중계국은 709단계로 진행하여 상기 기지국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상한다. 예를 들어, 상기 중계국은 상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협상하기 위해 자신이 원하는 RSTTG와 RSRTG를 결정하여 상기 기지국으로 전송한다. 이후, 상기 중계국은 상기 기지국에서 상기 전송한 RSTTG와 RSRTG에 대한 응답 신호 또는 상기 기지국에서 상기 전송한 RSTTG와 RSRTG를 고려하여 결정한 RSTTG와 RSRTG를 수신받는다. 이때, 상기 중계국은 RSTTG와 RSRTG의 최대값을 고려하여 자신이 원하는 RSTTG와 RSRTG를 결정한다. 여기서, 상기 RSTTG와 RSRTG의 최대값은 시스템 정보로 설정되거나, 방송 정보를 통해 상기 기지국으로부터 제공받을 수 있다.
상기 기지국과 RSTTG와 RSRTG를 협상한 후, 상기 중계국은 711단계로 진행하여 상기 기지국과의 신호 지연 시간을 확인한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국과의 초기 접속 과정 또는 랜덤 엑세스 과정에서 획득한 신호 지연 시간을 확인한다.
한편, 상기 707단계에서 상기 기지국과 상기 RSTTG와 RSRTG를 협상하지 않는 경우, 상기 중계국은 719단계로 진행하여 초기 접속 수행 과정 중 또는 초기 접속을 수행한 후 상기 기지국에서 방송하는 RSTTG와 RSRTG 정보를 수신받는다. 다른 실시 예로 상기 중계국은 초기 접속과정 전에 상기 기지국이 전송한 방송 정보를 통해 상기 RSTTG와 RSRTG를 수신받을 수도 있다.
상기 기지국으로부터 RSTTG와 RSRTG 정보를 수신받은 후, 상기 중계국은 상기 711단계로 진행하여 상기 기지국과의 신호 지연 시간을 확인한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국과의 초기 접속 과정 또는 랜덤 엑세스 과정에서 획득한 신호 지연 시간을 확인한다.
상기 신호 지연 시간을 확인한 후, 상기 중계국은 713단계로 진행하여 접속 단말과 중계 단말의 간섭을 피할 수 있도록 중계국 프레임의 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이에 설정하기 위한 아이들 시간 값을 확인한다. 예를 들어, 상기 중계국은 기지국으로부터 방송 정보를 통해 이들 시간 값을 제공받을 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 중계국은 기지국과의 초기 접속 과정에서 상기 기지국으로부터 아이들 시간 값을 제공받을 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 중계국은 시스템에서 고정된 값으로 결정한 아이들 시간 값을 확인할 수도 있다.
상기 아이들 시간 값을 확인한 후, 상기 중계국은 715단계로 진행하여 상기 RSTTG와 RSRTG 정보와 아이들 시간 값 및 상기 기지국과의 신호 지연 시간을 이용하여 하향링크 오버헤드(R-TTI)와 상향링크 오버헤드(R-RTI)를 산출한다. 예를 들어, 상기 중계국은 상기 <수학식 1>과 <수학식 2>를 이용하여 상기 R-TTI와 R-RTI를 산출한다. 즉, 상기 중계국은 중계국 프레임(610)의 접속 영역(622, 632)의 길이가 기지국 프레임(600)의 접속 영역(622, 632)의 길이보다 짧아지도록 CP 길이를 재설정한다. 이에 따라, 상기 중계국은 상기 <수학식 1>과 <수학식 2>에 따라 별도의 R-TTI와 R-RTI를 설정하지 않을 수도 있다.
상기 하향링크 오버헤드와 상향링크 오버헤드를 산출한 후, 상기 중계국은 717단계로 진행하여 상기 하향링크 오버헤드와 상향링크 오버헤드를 고려하여 상기 기지국과 통신을 수행한다.
이후, 상기 중계국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 중계국은 기지국과 협상하거나 상기 기지국으로부터 제공받은 RSTTG와 RSRTG 정보를 이용하여 상기 R-TTI와 R-RTI 정보 산출한다.
다른 실시 예에서 상기 중계국은 상기 기지국에서 각각의 중계국에 대해 산출하여 전송한 R-TTI와 R-RTI를 확인할 수도 있다.
또한, 상술한 실시 예에서 중계국은 기지국의 CP 길이를 고려하여 자신의 CP 길이를 결정한다.
다른 실시 예에서 기지국은 자신의 CP 길이를 기반을 중계국의 CP 길이를 결정할 수 있다. 이에 따라, 상기 중계국은 상기 기지국으로부터 자신의 CP 길이 정보를 제공받을 수도 있다.
상술한 바와 같이 중계국은 R-TTI와 R-RTI에 의한 오버헤드를 줄이기 위해 접속 영역(622, 632)의 CP 길이를 기지국의 CP 길이와 다르게 설정한다. 이에 따라, 단말은 서빙 노드의 CP 길이를 고려하여 하기 도 8에 도시된 바와 같이 동작한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 단말은 801단계에서 서빙 노드로부터 제공받은 슈퍼 프레임 헤더에 포함된 서빙 노드의 CP 길이 정보를 확인한다.
이후, 상기 단말은 803단계로 진행하여 상기 서빙 노드의 CP 길이 정보에 따른 프레임 구성을 확인한다. 예를 들어, 상기 단말은 서빙 노드의 CP 길이 정보에 따라 하향링크 부프레임(620)과 상향링크 부프레임(630)의 접속 영역(622, 632)의 길이를 확인한다.
상기 프레임 구성을 확인한 후, 상기 단말은 805단계로 진행하여 서빙 노드와 통신을 수행한다. 만일, 상기 단말이 중계국에 접속한 경우, 중계국 프레임에 TTG가 설정되지 않은 경우에도 상기 단말은 중계 영역(624, 634) 동안 동작을 전환할 수 있다.
이후, 상기 단말은 본 알고리즘을 종료한다.
이하 설명은 동작 전환 갭에 의한 오버헤드를 줄이도록 R-TTI와 R-RTI를 설정하기 위한 중계국의 블록구성에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중 계국 장치를 도시하고 있다.
상기 도 9에 도시된 바와 같이 상기 중계국은 송신 장치(901), 수신 장치(903), 타이밍 제어기(905) 및 RF스위치(907)를 포함하여 구성된다.
먼저 상기 송신 장치(901)는 프레임 생성기(909), 자원 매핑기(911), 변조기(913) 및 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Converter)(915)를 포함하여 구성된다.
상기 프레임 생성기(909)는 상기 타이밍 제어기(905)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 프레임을 생성한다. 예를 들어, 상기 프레임 생성기(909)는 상기 도 3에 도시된 바와 같이 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330) 사이에 TTG를 사용하지 않도록 프레임을 구성한다. 이때, 상기 프레임 생성기(909)는 하향링크 부프레임(320)과 상향링크 부프레임(330) 사이에 TTG 보다 작은 값으로 설정된 아이들 시간을 포함하도록 프레임을 구성한다. 이에 따라, 상기 중계국은 상기 <수학식 2>에 따라 상향링크 부프레임(330)의 R-RTI를 설정하지 않을 수도 있다.
다른 예를 들어, 상기 프레임 생성기(909)는 상기 도 6에 도시된 바와 같이 접속 영역(622, 632)의 CP 길이를 기지국의 CP 길이와 다르게 설정하여 프레임을 구성한다. 이에 따라, 상기 중계국은 상기 <수학식 3> 내지 <수학식 5>에 따라 R-TTI와 R-RTI를 설정하지 않을 수도 있다.
상기 자원 매핑기(911)는 상기 프레임 생성기(909)로부터 제공받은 각 부프레임들을 해당 링크의 버스트에 할당하여 출력한다.
상기 변조기(913)는 상기 자원 매핑기(911)로부터 제공받은 각 링크의 버스 트에 할당된 부프레임들을 해당 변조 수준(MCS : Modulation and Coding Scheme)에 따라 변조한다.
상기 디지털/아날로그 변환기(915)는 상기 변조기(913)로부터 제공받은 디지털신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 RF 스위치(907)로 출력한다.
다음으로 상기 수신 장치(903)는 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Converter) (917), 복조기(919), 자원 디매핑기(921) 및 프레임 추출기(923)를 포함하여 구성된다.
상기 아날로그/디지털 변환기(917)는 상기 RF스위치(907)를 통해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 상기 복조기(919)는 상기 아날로그/디지털 변환기(917)로부터 제공받은 디지털 신호를 해당 변조 수준(예 : MCS레벨)에 따라 복조하여 출력한다.
상기 자원 디매핑기(921)는 상기 복조기(919)로부터 제공받은 각 링크의 버스트에 할당된 실제 부프레임들을 추출한다.
상기 프레임 추출기(923)는 상기 자원 디매핑기(921)로부터 제공되는 부프레임에서 상기 중계국에 해당하는 부프레임을 추출한다.
상기 RF 스위치(907)는 상기 타이밍 제어기(905)의 제어에 따라 상기 기지국, 단말 및 다른 중계국과 송수신하는 신호를 상기 송신기(901)와 수신기(903)로 연결한다.
상기 타이밍 제어기(905)는 상기 도 3 또는 도 6에 도시된 바와 같이 구성된 프레임을 생성하여 상기 프레임 구성 방식에 따라 신호를 송수신하기 위한 제어 신 호를 발생시킨다. 이때, 상기 타이밍 제어기(905)는 상기 기지국으로부터 제공받은 RSTTG와 RSRTG 정보를 이용하여 상기 송신 장치(901)와 수신 장치(903)가 모드 전환을 수행하도록 제어 신호를 발생시킨다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 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 종래 기술에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템의 구성을 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 중계 서비스를 위한 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 중계 서비스를 위한 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 중계 서비스를 위한 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면, 및
도 9는 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 중계국 장치를 도시하는 도면.

Claims (22)

  1. 무선통신시스템의 중계국 동작 방법에 있어서,
    상위 노드와의 신호 지연 시간을 확인하는 과정과,
    상기 상위 노드와 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하는 과정과,
    아이들 시간을 확인하는 과정과,
    상기 송수신 동작 전환 시간 정보와 상기 신호 지연 시간과 상기 아이들 시간을 기반으로 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드를 산출하는 과정과,
    상기 오버헤드를 고려하여 통신을 수행하는 과정을 포함하며,
    상기 아이들 시간은, 상기 중계국의 프레임과 상기 상위 노드의 프레임 간의 동기화를 위한 상기 중계국의 상향링크 부프레임과 상기 중계국의 하향링크 부프레임 간의 간격을 나타내는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 지연 시간은, 상기 상위 노드와의 초기 접속 또는 랜덤 엑세스(Random Access) 과정에서 획득되는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하는 과정은,
    송수신 동작 전환 시간을 결정하는 과정과,
    상기 상위 노드와의 능력 협상(Capability Negotiation) 중 상기 결정한 송수신 동작 전환 시간을 상기 상위 노드로 전송하는 과정을 포함하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 수신모드에서 송신모드로 전환하기 위한 오버헤드는, 하기 수학식 1을 이용하여 산출되는 방법.
    <수학식 1>
    Figure 112015077698591-pat00025
    상기 R-RTI는 상기 중계국 프레임의 상향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 상향링크 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 Idle_Time은 상기 중계국 프레임의 상기 하향링크 부프레임과 상기 상향링크 부프레임 사이에 필요한 시간 값, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치에서 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역을 나타냄.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상위 노드에서 사용하는 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이를 확인하는 과정과,
    상기 확인한 상기 상위 노드에서 사용하는 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이보다 작도록 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 송신모드에서 수신모드로 전환하기 위한 오버헤드는, 하기 수학식 2를 이용하여 산출되는 방법.
    <수학식 2>
    Figure 112015077698591-pat00026
    상기 R-TTI는 상기 중계국 프레임의 하향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSTTG는 실제 중계국의 물리장치가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타냄.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 수신모드에서 송신모드로 전환하기 위한 오버헤드는, 하기 수학식 3을 이용하여 산출되는 방법.
    <수학식 3>
    Figure 112015077698591-pat00027
    상기 R-RTI는 상기 중계국 프레임의 상향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치가 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수, 상기 Idle_Time은 상기 중계국 프레임의 상기 하향링크 부프레임과 상기 상향링크 부프레임 사이에 필요한 시간 값을 나타냄.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상위 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 방법.
  9. 무선통신시스템의 중계국 동작 방법에 있어서,
    상위 노드와의 신호 지연 시간을 확인하는 과정과,
    상기 상위 노드에서 사용하는 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이보다 작도록 하나의 OFDM 심볼에 대한 CP 길이를 결정하는 과정과,
    상기 상위 노드와 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하는 과정과,
    상기 결정한 CP 길이에 따라 접속 영역의 길이와 상기 송수신 동작 전환 시간 정보와 상기 신호 지연 시간을 이용하여 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드를 산출하는 과정과,
    상기 오버헤드를 고려하여 통신을 수행하는 과정을 포함하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 신호 지연 시간은, 상기 상위 노드와의 초기 접속 또는 랜덤 엑세스(Random Access) 과정에서 획득되는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하는 과정은,
    송수신 동작 전환 시간을 결정하는 과정과,
    상기 상위 노드와의 능력 협상(Capability Negotiation) 중 상기 결정한 송수신 동작 전환 시간을 상기 상위 노드로 전송하는 과정을 포함하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 송신모드에서 수신모드로 전환하기 위한 오버헤드는, 하기 수학식 4를 이용하여 산출되는 방법.
    <수학식 4>
    Figure 112015077698591-pat00028
    상기 R-TTI는 중계국 프레임의 하향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSTTG는 실제 중계국의 물리장치가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타냄.
  13. 제 9항에 있어서,
    하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이의 시간 보호 영역을 사용하는 경우, 상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 수신모드에서 송신모드로 전환하기 위한 오버헤드는, 하기 수학식 5를 이용하여 산출되는 방법.
    <수학식 5>
    Figure 112015077698591-pat00029
    상기 R-RTI는 중계국 프레임의 상향링크 부프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치에서 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타냄.
  14. 제 9항에 있어서,
    하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이의 시간 보호 영역을 사용하지 않는 경우, 상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 수신모드에서 송신모드로 전환하기 위한 오버헤드는, 하기 수학식 6을 이용하여 산출되는 방법.
    <수학식 6>
    Figure 112015077698591-pat00030
    상기 R-RTI는 중계국 프레임의 상향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치가 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수, 상기 Idle_Time은 상기 기지국으로부터 서비스받는 단말과 상기 중계국으로부터 서비스받는 단말 사이의 간섭을 피하기 위해 상기 중계국 프레임의 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임 사이에 필요한 시간 값을 나타냄.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 상위 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 방법.
  16. 무선통신시스템에서 중계국 장치에 있어서,
    송수신 장치와,
    상위 노드와의 신호 지연 시간을 확인하며, 상기 송수신 장치를 통해 상기 상위 노드와 송수신 동작 전환 시간 정보를 교환하고, 아이들 시간을 확인하며, 상기 송수신 동작 전환 시간 정보와 상기 신호 지연 시간과 상기 아이들 시간을 기반으로 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드를 산출하고, 상기 송수신 장치를 통해 상기 오버헤드를 고려하여 통신을 수행하는 타이밍 제어기를 포함하며,
    상기 아이들 시간은, 상기 중계국의 프레임과 상기 상위 노드의 프레임 간의 동기화를 위한 상기 중계국의 상향링크 부프레임과 상기 중계국의 하향링크 부프레임 간의 간격을 나타내는 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 타이밍 제어기는, 송수신 동작 전환 시간을 결정하고, 상기 상위 노드와의 능력 협상 중에 상기 결정한 송수신 동작 전환 시간을 상기 상위 노드로 전송하는 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 타이밍 제어기는, 하기 수학식 7을 이용하여 상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위한 오버헤드를 산출하는 장치.
    <수학식 7>
    Figure 112015077698591-pat00031
    상기 R-RTI는 상기 중계국 프레임의 상향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 상향링크 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 Idle_Time은 상기 중계국 프레임의 상기 하향링크 부프레임과 상기 상향링크 부프레임 사이에 필요한 시간 값, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치에서 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역을 나타냄.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 타이밍 제어기는, 하기 수학식 8을 이용하여 상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 송신 모드에서 수신 모드로 전환하기 위한 오버헤드를 산출하는 장치.
    <수학식 8>
    Figure 112015077698591-pat00032
    상기 R-TTI는 상기 중계국 프레임의 하향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSTTG는 실제 중계국의 물리장치가 송신 모드에서 수신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타냄.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 타이밍 제어기는, 하기 수학식 9를 이용하여 상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 수신모드에서 송신모드로 전환하기 위한 오버헤드를 산출하는 장치.
    <수학식 9>
    Figure 112015077698591-pat00033
    상기 R-RTI는 상기 중계국 프레임의 상향링크 프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치가 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간 영역, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수, 상기 Idle_Time은 상기 중계국 프레임의 상기 하향링크 부프레임과 상기 상향링크 부프레임 사이에 필요한 시간 값을 나타냄.
  21. 제 16항에 있어서,
    상기 타이밍 제어기는, 하기 수학식 10을 이용하여 상기 송수신 동작 전환에 따른 오버헤드 중 수신모드에서 송신모드로 전환하기 위한 오버헤드를 산출하는 장치.
    <수학식 10>
    Figure 112015077698591-pat00034
    상기 R-RTI는 상기 중계국 프레임의 상기 상향링크 부프레임에서의 OFDM 심볼 단위의 오버헤드, 상기 RTD는 기지국과 상기 중계국 사이의 상기 신호 지연 시간, 상기 RSRTG는 실제 중계국의 물리장치에서 수신 모드에서 송신 모드로 전환하기 위해 필요한 시간, 상기 α는 기지국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP길이와 상기 중계국 프레임의 접속 영역에 대한 OFDM 심볼의 CP 길이의 시간 차이, 상기 N은 상기 기지국 프레임과 상기 중계국 프레임의 접속 영역을 구성하는 OFDM 심볼의 개수를 나타냄.
  22. 제 16항에 있어서,
    상기 상위 노드는, 기지국 또는 상위 중계국인 장치.
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