KR101580153B1 - 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신에 관한 것으로, 중계국의 동작은, 상기 중계국에 접속된 단말로부터 적어도 하나의 트래픽 MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)이 수신되면, 상기 적어도 하나의 트래픽 MAC PDU에서 L3(Layer-3) 패킷을 추출하는 과정과, 상기 L3 패킷을 포함하는 중계 MAC PDU를 생성하는 과정과, 상기 MAC PDU를 상기 L3 패킷을 운반한 단말 서비스 플로우(SF : Service Flow)에서 요구하는 QoS(Quality of Service)를 지원하는 중계국 서비스 플로우를 통해 기지국으로 송신하는 과정을 포함하여, L3(Layer-3) 중계 기법이 적용됨으로써, 기지국은 단말이 중계국에 접속하는 과정에 관여할 필요가 없으며, 이에 따라, 단일 홉 통신을 위해 설계된 기지국을 작은 변경만으로, 또는, 변경 없이 활용할 수 있을 것이 예상된다.
Figure R1020090090366
다중 홉 중계(multi-hop relay), L3(Layer-3) 중계, 서비스 플로우, GRE(Generic Routing Encapsulation)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MULTIPLE HOP RELAY COMMUNICATION IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉(multi-hop) 중계 통신을 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 QoS(Quality of Service)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 물리 채널(Physical Channel)에 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용한다.
상기 IEEE 802.16 통신 시스템에서 단말의 이동성 및 무선망 구성의 유연성을 확보하고, 트래픽 분포나 통화 요구량 변화가 심한 무선 환경에서 더욱 효율적인 서비스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중 하나의 방법으로 중계기(Relay Station)을 이용하여 다중 홉(Multi Hop) 중계 형태의 데이터 전달 방식을 적용한 통신 시스템이 고려되고 있다. 상기 광대역 무선통신 시스템에서 상기 중계국을 사용함으로써 기지국의 커버리지(Coverage) 증대, 전송률(Throughput) 개선 등의 효과가 발생한다. 즉, 열악한 채널 환경을 가지는 특정 지역에 중계국을 위치시켜 전 수 있다. 또한, 셀 경계 부근에 중계국을 위치시켜 기지국의 커버리지 밖에 있는 단말과 기지국이 통신할 수 있도록 서비스할 수 있다.
상술한 바와 같은 장점을 가진 다중 홉 중계 기법을 적용하기 위해, 시스템은 추가적 기능들을 제공하여야 한다. 예를 들어, 중계국의 동작을 제어하기 위한 기지국의 스케줄링 기법, 중계국의 자원 사용을 보장하기 위한 스케줄링 기법, 중계국과 단말 간 접속 및 중계국과 기지국의 접속을 설정하기 위한 기능 등이 요구된다. 따라서, 종래의 단일 홉 통신을 위해 설계된 기지국 등의 장비를 활용할 수 없으며, 이로 인해, 상기 다중 홉 중계 기법을 적용하기 위한 개발 및 구현상의 곤란함이 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 시스템에 대한 최소한의 부담으로 다중 홉 중계(multi-hop relay) 기법의 도입하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 L3(Layer-3) 중계 기법을 적용하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 변경 없이 또는 적은 변경만으로 중계 통신을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 동작 방법은, 상기 중계국에 접속된 단말로부터 적어도 하나의 트래픽 MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)이 수신되면, 상기 적어도 하나의 트래픽 MAC PDU에서 L3(Layer-3) 패킷을 추출하는 과정과, 상기 L3 패킷을 포함하는 중계 MAC PDU를 생성하는 과정과, 상기 MAC PDU를 상기 L3 패킷을 운반한 단말 서비스 플로우(SF : Service Flow)에서 요구하는 QoS(Quality of Service)를 지원하는 중계국 서비스 플로우를 통해 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 방법은, 기지국으로부터 중계국에 접속된 단말의 상향링크 L3 패킷을 포함하는 GRE(Generic Routing Encapsulation) 패킷이 수신되면, 상기 GRE 패킷에서 적어도 하나의 단말의 적어도 하나의 L3 패킷을 추출하는 과정과, 상기 적어도 하나의 L3 패킷을 상기 적어도 하나의 L3 패킷의 목적지로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 중계국 장치는, 상기 중계국에 접속된 단말로부터 적어도 하나의 트래픽 MAC PDU가 수신되면, 상기 적어도 하나의 트래픽 MAC PDU에서 L3 패킷을 추출하고, 상기 L3 패킷을 포함하는 중계 MAC PDU를 생성하는 트래픽 처리기와, 상기 MAC PDU를 상기 L3 패킷을 운반한 단말 서비스 플로우에서 요구하는 QoS를 지원하는 중계국 서비스 플로우를 통해 기지국으로 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 제어국 장치는, 기지국으로부터 중계국에 접속된 단말의 상향링크 L3 패킷을 포함하는 GRE 패킷이 수신되면, 상기 GRE 패킷에서 적어도 하나의 단말의 적어도 하나의 L3 패킷을 추출하는 트래픽 처리기와, 상기 적어도 하나의 L3 패킷을 상기 적어도 하나의 L3 패킷의 목적지로 송신하는 통신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 L3(Layer-3) 중계 기법을 적용함으로써, 기지국은 단말이 중계국에 접속하는 과정에 관여할 필요가 없으며, 이에 따라, 단일 홉 통신을 위해 설계된 기지국을 작은 변경만으로, 또는, 변경 없이 활용할 수 있을 것이 예상된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 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 생략한다.
이하 본 발명은 다중 홉 중계(multi-hop Relay) 기법의 적용으로 인한 시스템의 부담(burden)을 감소시키기 위한 L3(Layer 3) 중계 통신 기법, 즉, IP(Internet Protocol) 계층의 중계 통신 기법을 제안한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 L3 중계 통신을 위한 시스템의 구성을 개략적으로 살펴보면 도 1과 같 다. 도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템의 구성을 개략적으로 도시하고 있다.
상기 도 1을 참고하면, 상기 L3 중계 통신을 위한 시스템은 단말(110), 중계국(120), 기지국(130) 및 제어국(140)을 포함하여 구성된다. 상기 단말(110)은 사용자 장비로서, 상기 중계국(120) 또는 상기 기지국(130)과 무선 채널을 통해 접속한다. 상기 중계국(120)은 다중 홉 통신을 위한 객체(entity)로서, 상기 기지국(130)의 입장에서는 상기 단말(110)과 같이, 상기 단말(110)의 입장에서는 상기 기지국(130)과 같이 동작한다. 상기 기지국(130)은 상기 단말(110)의 이동성 및 무선 통신을 지원하기 위한 객체로서, 상기 단말(110)의 접속을 제어하고, 상기 단말(110)로 무선 자원을 할당한다. 상기 제어국(140)은 백본 망(backbone network)과의 연결을 위한 게이트웨이(gateway) 역할 및 상기 기지국(130)의 제어를 위한 객체로서, ASN-GW(Access Service Network-GateWay)라 불리기도 한다.
L3 중계 통신의 경우, 상기 기지국(130)은 상기 중계국(120)을 단말로서 인지한다. 상기 제어국(140)은 상기 중계국(120)을 인지한다. 상기 중계국(120)에 접속하는 상기 단말(110)은 상기 중계국(130)을 기지국으로서 인지한다. 그러므로, 상술한 바와 같은 상기 중계국(130)의 지위에 따라, 시스템의 큰 변화가 수반되지 아니하여도 상기 L3 중계 통신을 지원하는 것이 가능하다.
이때, 다중 홉의 설정은 이하 3단계로 이루어진다.
제1단계로서, 상기 중계국(120)이 단말로서 상기 기지국(130)에 접속한다. 상기 제1단계에서 상기 중계국(120)은 상기 단말(110)과 동일한 상태를 가진다. 상 기 중계국(120)은 상기 기지국(130)으로의 망 진입(network entry) 절차를 수행하고, 연결을 설정한다. 상기 망 진입 절차는 상기 기지국(130) 및 상기 단말(110) 간의 망 진입 절차와 동일하게 수행된다.
제2단계로서, 상기 중계국(120)이 중계국으로서 상기 제어국(140)에 등록한다. 상기 제1단계 이후, 상기 중계국(120) 및 상기 제어국(140) 간 IP(Internet Protocol) 연결이 설정된다. 제2단계를 통해, 상기 제어국(140)은 상기 중계국(120)을 인지한다. 이를 위해 RS_등록_요청/응답(RS_Register_Req/Rsp) 메시지를 이용한 시그널링(signaling)이 수행된다. 상기 RS_등록_요청/응답 메시지는 상기 중계국(120)의 스테이션 식별자(station IDentifier)를 포함한다.
제3단계로서, 상기 단말(110)이 상기 기지국(130)에 접속하듯 상기 중계국(120)에 접속한다. 상기 단말(130)의 관점에서 살펴볼 때, 상기 제3단계는 상기 단말(110)이 상기 기지국(130)에 접속하는 절차와 유사하다. 즉, 상기 중계국(120)은 상기 기지국(130)의 기능을 수행한다. 단, 상기 중계국(120) 및 백본 망 간 시그널링은 상기 기지국(130)에 의해 포워딩(forwarding)된다.
상술한 바와 같이 다중 홉이 설정된 후, 시그널링 및 데이터 포워딩은 다음과 같이 이루어진다.
L3 중계 통신의 경우, 중계국은 상기 중계국에 단말들이 접속할 수 있도록 기지국의 기능을 가진다. 상기 중계국은 접속된 단말의 서비스 플로우(service flow)를 위해 GRE(Generic Routing Encapsulation) 패킷들을 생성하며, 상기 GRE 패킷들은 상기 기지국에 의해 포워딩을 통해 상기 중계국에서 제어국으로 전달된다. 그러므로, 상기 중계국은 접속된 단말의 데이터를 전달하기 위해 GRE 터널을 설정하고, 상기 기지국은 상기 중계국의 데이터를 전달하기 위해 GRE 터널을 설정한다. 이때, 데이터 포워딩의 효율을 위해, 도 2에 도시된 바와 같은 방식이 고려된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 데이터 포워딩을 개념적으로 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 포워딩은 2개의 전송들을 포함한다. 제1전송(210)은 중계국 및 기지국 간 중계 링크에서 이루어진다. 상향링크 통신의 경우, 상기 중계국은 유사한 QoS(Quality of Service) 레벨을 갖는 단말의 L3 패킷들을 하나의 중계국의 MAC(Media Access Control) PDU(Protocol Data Unit)(215)로서 송신한다. 하향링크 통신의 경우, 상기 중계국은 하나의 중계국의 MAC PDU(215)를 상기 기지국으로부터 수신하고, 캡슐화된(encapsulated) 단말의 L3 패킷들을 단말들로 전달한다. 상기 중계 링크의 경우, GRE 터널이 사용되지 않는다.
제2전송(220)은 상기 기지국 및 제어국 간 링크에서 이루어진다. 상기 제2전송의 경우, GRE 터널(230)이 사용되며, 중계국당 하나의 GRE 터널이 생성된다. 상향링크 통신의 경우, 상기 기지국은 상기 중계국으로부터의 중계국 MAC PDU를 통상의 단말 MAC PDU를 처리하듯 처리하고, 상향링크 전송을 위한 GRE 헤더를 삽입함으로써 GRE 패킷(225)을 생성한다. 하향링크 통신의 경우, 상기 기지국은 상기 제어국으로부터의 GRE 패킷(225)을 통상의 단말 MAC PDU를 처리하듯 처리하고, GRE 헤 더를 제거한 후, MAC PDU를 구성한다. 상기 제어국이 상기 중계국의 GRE 식별자에 의해 식별되는 GRE 패킷(225)을 수신하면, 상기 제어국은 GRE 헤더를 제거한 후, 페이로드에 포함된 단말의 L3 패킷들을 분리하고, 망으로 전달한다. 상기 제어국은 매핑(mapping) 정보에 따라 다수의 단말들의 L3 패킷들을 포함하는 중계국을 위한 GRE 패킷을 생성하고 송신할 수 있다. L2 중계 통신에서 요구되는 단말이 중계국에 접속하기 위한 GRE 터널이 생략됨으로써, 포워딩 오버헤드(overhead)가 감소한다.
서비스 플로우의 관점에서 살펴보면, 데이터 포워딩은 도 3에 도시된 바와 같이 이루어진다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 링크들 간 서비스 플로우의 관계를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참고하면, 단말1은 BE(Best Effort)의 QoS를 요구하는 SF1(311) 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 QoS를 요구하는 SF2(312)를 가지며, 단말2는 BE의 QoS를 요구하는 SF3(313)을 가진다. 이에 따라, 상기 단말1 및 상기 단말2의 서비스 플로우를 통한 데이터를 포워딩해야하는 중계국도 BE의 QoS를 요구하는 RSF1(321) 및 VoIP의 QoS를 요구하는 RSF2(322)를 가진다. 이때, 유사한 QoS 레벨을 요구하는 서로 다른 단말들로부터의 단말의 L3 패킷들은 터널 동작과 유사하게 하나의 중계국 서비스 플로우(SF : Service Flow)를 통해 송신될 수 있다. 따라서, 상기 도 3과 같은 경우, 상기 RSF1(321)는 상기 SF1(311) 및 상기 SF3(313)의 데이터를 포워딩하기 위해 사용되며, 상기 RSF(322)는 상기 SF2(312)의 데이터를 포워딩하기 위해 사용된다. 이때, 상기 RSF1(321) 및 상기 RSF2(322)를 통해 송신 되는 중계 MAC PDU는 단말의 MAC PDU들 및 L2 상위 계층의 시그널링을 포함한다.
상향링크 통신 시, 상기 중계국은 상향링크 통신을 위한 중계국의 MAC PDU에 대응되는 단말의 L3 패킷들을 캡슐화한다. 상기 도 3과 같은 경우, 상기 중계국은 상기 SF1(311)을 통해 수신된 상기 단말1의 L3 패킷 및 상기 SF3을 통해 수신된 상기 단말2의 L3 패킷을 상기 RSF1(321)의 MAC PDU 내에 캡슐화하고, 상기 RSF(321)을 통해 상기 MAC PDU를 상기 기지국으로 송신한다. 이때, 상기 SF1(311)를 통해 수신되는 데이터는 MAC PDU의 형태이므로, 상기 중계국은 MAC 헤더를 제거함으로써 L3 패킷을 추출한다.
하향링크 통신 시, 상기 중계국은 상기 기지국으로부터 수신된 MAC PDU로부터 역캡슐화된(decapsulated) 단말들로의 패킷들을 분류한 후, 각 단말로 상기 패킷들을 송신한다. 즉, 패킷의 분류는 상기 중계국에 의해 수행된다. 상기 도 3과 같은 경우, 상기 RSF1(321)를 통해 기지국으로부터 MAC PDU가 수신되면, 상기 중계국은 상기 MAC PDU의 페이로드를 상기 SF1(311)의 L3 패킷 및 상기 SF3(313)의 L3 패킷으로 분류한 후, 상기 SF1(311) 및 상기 SF3(313)을 통해 상기 단말1 및 상기 단말2로 L3 패킷들을 송신한다.
단말 및 제어국 간 시그널링은 상기 도 3에 도시된 바와 같은 서비스 플로우들의 관계를 이용하여 이루어진다. 단, 중계국이 시그널링 메시지를 제어국으로 포워딩하기 위해, 상기 시그널링만을 위한 중계국 서비스 플로우가 설정된다. 여기서, 상기 메시지는 중계국의 등록을 위한 RS_등록_요청/응답 메시지 또는 다른 L3 메시지일 수 있다. 즉, 상기 시그널링을 위한 서비스 플로우는 단말의 시그널링 메시지는 물론 상기 중계국의 시그널링 메시지를 송신하기 위한 용도로도 사용된다.
예를 들어, 상향링크 시그널링이 이루어지는 경우, 객체들 간 도 4와 같이 신호가 송수신된다. 상기 도 4를 참고하면, 단말은 MAC 메시지를 중계국으로 송신한다(401단계). 이에 따라, 상기 중계국은 상기 MAC 메시지를 포함하는 중계 MAC PDU를 생성하고, 상기 중계 MAC PDU를 시그널링을 위한 서비스 플로우를 통해 기지국으로 송신한다(403단계). 이때, 상기 기지국은 상기 중계 MAC PDU를 트래픽을 처리하는 경우와 마찬가지로 GRE 패킷에 포함시키고, 상기 GRE 패킷을 제어국으로 송신한다(405단계). 이후, 상기 제어국은 상기 GRE 패킷에 포함된 상기 중계 MAC PDU를 획득하고, 상기 중계 MAC PDU의 서비스 플로우를 확인함으로써 상기 중계 MAC PDU가 MAC 메시지를 포함하고 있음을 인지한다. 이에 따라, 상기 제어국은 상기 MAC 메시지에 대응되는 동작을 수행한다.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 다중 홉 중계 통신을 수행하는 중계국 및 제어국의 동작 및 구성을 도면을 참고하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 중계국은 501단계에서 상기 중계국에 접속된 단말로부터 상향링크 데이터가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 상향링크 데이터 는 하나의 단말 또는 다수의 단말들로부터 수신된 데이터를 포함한다.
상기 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 중계국은 503단계로 진행하여 상기 상향링크 데이터가 트래픽인지 또는 시그널링 메시지인지 확인한다. 예를 들어, 상기 트래픽 또는 시그널링 메시지의 여부는 MAC 헤더를 통해 판단된다.
만일, 상기 상향링크 데이터가 트래픽이면, 상기 중계국은 505단계로 진행하여 상기 상향링크 데이터를 구성하는 MAC PDU에서 MAC 헤더를 제거하고, 페이로드를 추출한다. 이를 통해, 상기 중계국은 상기 단말의 L3 패킷을 획득한다. 만일, L3 패킷이 조각화(fragmentation)되어 다수의 MAC PDU들을 통해 수신되는 경우, 상기 중계국은 상기 다수의 MAC PDU들을 수신함으로써 상기 L3 패킷을 획득한다. 상기 상향링크 데이터가 다수의 단말들로부터 수신된 MAC PDU들의 집합인 경우, 상기 중계국은 각 단말의 MAC PDU들에서 다수의 L3 패킷들을 추출한다.
이어, 상기 중계국은 507단계로 진행하여 상기 L3 패킷을 포함하는 중계 MAC PDU를 생성한다. 이때, 상기 다수의 L3 패킷들이 추출된 경우, 상기 중계국은 동일한 QoS를 요구하는 서비스 플로우를 통해 수신된 L3 패킷들을 하나의 중계 MAC PDU에 포함시킨다. 따라서, 상기 L3 패킷들이 서로 다른 QoS를 요구하는 서비스 플로우를 통해 수신된 경우, 상기 중계국은 다수의 중계 MAC PDU들을 생성한다.
상기 MAC PDU를 생성한 후, 상기 중계국은 509단계로 진행하여 상기 MAC PDU를 상기 상향링크 데이터를 운반한 단말 서비스 플로우에 대응되는 중계국 서비스 플로우를 통해 상기 중계 MAC PDU를 송신한다. 다시 말해, 상기 중계국은 상기 상향링크 데이터를 운반한 단말 서비스 플로우가 요구하는 QoS와 동일한 QoS를 지원 하는 중계국 서비스 플로우를 통해 상기 중계 MAC PDU를 송신한다. 다수의 중계 MAC PDU들이 생성된 경우, 상기 중계국은 각 MAC PDU를 서로 다른 QoS를 지원하는 서로 다른 중계국 서비스 플로우를 통해 송신한다.
상기 503단계에서, 상기 상향링크 데이터가 시그널링 메시지이면, 상기 중계국은 511단계로 진행하여 상기 메시지를 포함하는 중계 MAC PDU를 구성한다. 즉, 상기 메시지는 중계 MAC PDU에 포함되어 트래픽의 포워딩과 유사하게 전달된다.
상기 중계 MAC PDU를 구성한 후, 상기 중계국은 513단계로 진행하여 시그널링을 위한 중계국 서비스 플로우를 통해 상기 중계 MAC PDU를 송신한다. 즉, 트래픽의 포워딩을 위한 서비스 플로우들과 별도로, 시그널링의 포워딩을 위한 중계국 서비스 플로우가 존재한다.
상기 501단계에서, 상기 단말로부터 상향링크 데이터가 수신되지 아니하면, 상기 중계국은 515단계로 진행하여 기지국으로부터 중계 MAC PDU가 수신되는지 확인한다. 만일, 상기 중계 MAC PDU가 수신되지 아니하면, 상기 중계국은 상기 501단계로 되돌아간다.
반면, 상기 중계 MAC PDU가 수신되면, 상기 중계국은 517단계로 진행하여 상기 중계 MAC PDU가 트래픽인지 또는 시그널링 메시지인지 확인한다. 여기서, 상기 트래픽인지 또는 상기 시그널링 메시지인지 여부는 상기 중계 MAC PDU를 운반한 중계 서비스 플로우가 무엇인지에 의해 판단된다.
상기 중계 MAC PDU가 트래픽이면, 상기 중계국은 519단계로 진행하여 상기 중계 MAC PDU에서 페이로드를 추출한다. 이때, 상기 페이로드는 하나 또는 다수의 단말들의 L3 패킷들을 포함한다.
상기 페이로드를 추출한 후, 상기 중계국은 521단계로 진행하여 상기 패킷의 목적지 단말을 확인한다. 이때, 상기 페이로드에 다수의 L3 패킷들이 포함된 경우, 상기 중계국은 각 L3 패킷의 목적지 단말을 확인함으로써, 상기 패킷들을 분류한다. 예를 들어, 상기 목적지 단말은 L3 패킷 내의 IP 헤더를 통해 확인된다.
이후, 상기 중계국은 523단계로 진행하여 상기 패킷을 포함하는 MAC PDU를 구성한다. 이때, 다수의 L3 패킷들이 존재하는 경우, 상기 패킷들을 운반할 단말 서비스 플로우의 개수만큼의 MAC PDU가 구성된다. 즉, 다수의 L3 패킷들이 존재하는 경우, 상기 중계국은 상기 중계 MAC PDU의 페이로드를 다수의 L3 패킷들로 분류하고, 상기 L3 패킷들에 대응되는 단말 서비스 플로우들 각각을 위한 MAC PDU들을 구성한다.
상기 MAC PDU를 구성한 후, 상기 중계국은 525단계로 진행하여 단말 서비스 플로우를 통해 상기 MAC PDU를 송신한다. 이때, 다수의 MAC PDU들이 구성된 경우, 상기 중계국은 상기 MAC PDU들 각각을 대응되는 서비스 플로우를 통해 각 목적지 단말로 송신한다.
상기 517단계에서, 상기 중계 MAC PDU가 시그널링 메시지이면, 상기 중계국은 527단계로 진행하여 상기 메시지의 목적지 단말을 확인한다. 이후, 상기 중계국은 529단계로 진행하여 상기 목적지 단말로 상기 메시지를 송신한다. 또한, 상기 도 5에는 미 도시되었지만, 상기 메시지의 목적지가 상기 중계국일 수 있다. 이 경우, 상기 중계국은 상기 메시지를 포워딩하지 아니하고, 직접 처리한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참고하면, 상기 제어국은 601단계에서 기지국으로부터 GRE 패킷이 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 GRE 패킷은 GRE 식별자(GRE IDentifier) 및 페이로드를 포함한다.
상기 GRE 패킷이 수신되면, 상기 제어국은 603단계로 진행하여 상기 GRE 헤더를 제거한다. 즉, 상기 제어국은 상기 GRE 패킷의 페이로드를 추출한다.
상기 GRE 헤더를 제거한 후, 상기 제어국은 605단계로 진행하여 상기 GRE 패킷이 중계국으로부터의 패킷인지 확인한다. 예를 들어, 상기 GRE 패킷이 중계국으로부터의 패킷인지 여부는 상기 GRE 헤더를 통해 판단된다. 만일, 상기 GRE 패킷이 상기 중계국으로부터의 패킷이 아니면, 상기 제어국은 609단계로 진행한다.
반면, 상기 GRE 패킷이 상기 중계국으로부터의 패킷이면, 상기 제어국은 607단계로 진행하여 상기 GRE 패킷이 트래픽인지 또는 시그널링 메시지인지 판단한다. 예를 들어, 상기 제어국은 상기 기지국 및 상기 중계국의 링크에서 상기 GRE 패킷의 페이로드를 운반한 중계국 서비스 플로우의 종류를 통해 상기 시그널링 메시지인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 시그널링 포워딩을 위한 중계국 서비스 플로우를 통해 운반된 상향링크 데이터를 포함하는 GRE 패킷이 수신되면, 상기 제어국은 상기 상향링크 데이터를 시그널링 메시지로서 인식한다.
상기 패킷이 트래픽이면, 상기 제어국은 609단계로 진행하여 상기 GRE 패킷 의 페이로드를 단말들의 L3 패킷들로 분류한다. 즉, 상기 GRE 패킷의 페이로드는 적어도 하나의 단말의 L3 패킷을 포함하고 있다. 따라서, 다수의 단말들의 L3 패킷들이 포함된 경우, 상기 제어국은 상기 L3 패킷들의 처리를 위해 송신자 단말을 기준으로 상기 L3 패킷들을 분류한다.
상기 L3 패킷들을 분류한 후, 상기 제어국은 611단계로 진행하여 상기 L3 패킷들 각각을 목적지로 송신한다. 여기서, 상기 목적지는 다른 단말 또는 특정 서버가 될 수 있다. 따라서, 상기 제어국은 상기 목적지로의 송신을 위해 다른 기지국, 다른 제어국 또는 IP 망으로 상기 L3 패킷들 각각을 송신한다.
상기 607단계에서, 상기 GRE 패킷이 시그널링 메시지이면, 상기 제어국은 613단계로 진행하여 상기 메시지에 대응되는 동작을 수행한다. 예를 들어, 서비스 플로우의 생성/변경/삭제를 위한 메시지가 수신된 경우, 상기 제어국은 해당 서비스 플로우를 생성/변경/삭제하기 위한 동작을 수행한다. 또는, 중계국의 등록을 요청하는 메시지가 수신된 경우, 상기 제어국은 해당 중계국을 등록한다.
상기 601단계에서, 상기 기지국으로부터 상기 GRE 패킷이 수신되지 않으면, 상기 제어국은 615단계로 진행하여 하향링크 패킷이 수신되는지 확인한다. 상기 하향링크 패킷은 하위 기지국, 다른 제어국 또는 IP 망으로부터 수신될 수 있다. 여기서, 상기 패킷은 L3 패킷을 의미한다.
상기 하향링크 패킷이 수신되면, 상기 제어국은 617단계로 진행하여 상기 하향링크 패킷에 대응되는 단말 서비스 플로우를 확인한다. 즉, 상기 제어국은 상기 하향링크 패킷의 목적지 단말을 확인하고, 상기 목적지 단말이 가진 서비스 플로우 들 중 어느 서비스 플로우를 통해 상기 하향링크 패킷을 전달해야하는지 판단한다. 예를 들어, 상기 목적지 단말은 상기 패킷의 IP 헤더를 통해 확인된다.
이후, 상기 제어국은 619단계로 진행하여 상기 하향링크 패킷이 중계국에 접속된 단말로의 패킷인지 확인한다. 다시 말해, 상기 제어국은 상기 목적지 단말이 중계국에 접속된 단말인지 확인한다.
만일, 상기 하향링크 패킷이 중계국에 접속된 단말로의 패킷이면, 상기 제어국은 621단계로 진행하여 상기 L3 패킷을 운반할 단말 서비스 플로우에 대응되는 중계국 서비스 플로우의 패킷을 구성한다. 즉, 단말 서비스 플로우는 중계국 서비스 플로우와 대응되는 관계를 가지며, 다수의 단말 서비스 플로우가 하나의 중계국 서비스 플로우와 대응될 수 있다. 따라서, 다수의 L3 패킷들이 수신된 경우, 상기 제어국은 상기 L3 패킷들을 운반할 단말 서비스 플로우들 각각에 대응되는 중계국 서비스 플로우들을 확인하고, 동일한 중계국 서비스 플로우에 대응되는 L3 패킷들을 하나의 GRE 페이로드에 포함시킨다.
상기 중계국 서비스 플로우의 패킷을 구성한 후, 상기 제어국은 623단계로 진행하여 상기 패킷에 GRE 헤더를 삽입함으로써 GRE 패킷을 구성하고, GRE 터널을 통해 상기 GRE 패킷을 기지국으로 송신한다.
상기 615단계에서, 상기 하향링크 패킷이 수신되지 않으면, 상기 제어국은 625단계로 진행하여 중계국에 접속된 단말로의 하향링크 시그널링이 필요한지 판단한다. 예를 들어, 상기 제어국은 단말로부터 특정 요청 메시지를 수신함으로써, 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 송신하여야 하는지 여부를 판단한다.
상기 중계국에 접속된 단말로의 하향링크 시그널링이 필요하면, 상기 제어국은 627단계로 진행하여 시그널링을 위한 중계국 서비스 플로우의 패킷을 구성한다. 즉, 단말 서비스 플로우는 중계국 서비스 플로우와 대응되는 관계를 가지며, 다수의 단말 서비스 플로우가 하나의 중계국 서비스 플로우와 대응될 수 있다. 이때, 상기 시그널링만을 위한 중계국 서비스 플로우가 존재한다.
이후, 상기 제어국은 상기 623단계로 진행하여 GRE 헤더를 삽입함으로써 GRE 패킷을 구성하고, 상기 GRE 패킷을 상기 기지국으로 송신한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 중계국은 RF(Radio Frequency)수신기(702), OFDM복조기(704), 부반송파디매핑기(706), 심벌복조기(708), 복호화기(710), 부호화기(712), 심벌변조기(714), 부반송파매핑기(716), OFDM변조기(718), RF송신기(720), 트래픽처리기(722), 시그널링처리기(724)를 포함하여 구성된다.
상기 RF수신기(702)는 안테나를 통해 수신되는 하향링크 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 상기 OFDM복조기(704)는 상기 RF수신기(702)로부터 제공되는 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분한 후, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(706)는 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 처리 단위로 분류한다. 상기 심벌복조기(708) 는 복소 심벌들을 복조함으로써 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(710)는 상기 비트열을 채널 복호화함으로써 정보 비트열을 복원한다.
상기 부호화기(712)는 송신 비트열을 채널 부호화(channel coding)한다. 상기 심벌변조기(714)는 채널 부호화된 비트열을 변조함으로써 복소 심벌들로 변환한다. 상기 부반송파매핑기(716)는 상기 복소 심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(718)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 시간 영역 신호로 변환하고, CP(Cyclic Prefix)를 삽입함으로써 OFDM 심벌들을 구성한다. 상기 RF송신기(720)는 기저대역 신호를 하향링크 대역 신호로 상향 변환하고, 안테나를 통해 송신한다.
상기 트래픽처리기(722)는 트래픽의 중계를 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 트래픽처리기(722)는 단말로부터 수신되는 상향링크 트래픽을 임시 저장하고, 상기 상향링크 트래픽을 기지국으로 송신하도록 제어한다. 또한, 상기 트래픽처리기(722)는 상기 기지국으로부터 수신되는 하향링크 트래픽을 임시 저장하고, 상기 하향링크 트래픽을 상기 단말로 송신하도록 제어한다. 상기 트래픽처리기(722)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
단말로부터 상향링크 트래픽이 수신되는 경우, 상기 트래픽처리기(722)는 상향링크 데이터를 구성하는 MAC PDU에서 MAC 헤더를 제거하고, 페이로드를 추출한다. 여기서, 상기 페이로드는 L3 패킷을 의미한다. 상기 상향링크 데이터가 다수의 단말들로부터 수신된 데이터를 포함하는 경우, 상기 중계국은 각 단말의 MAC PDU들에서 다수의 패킷들을 추출한다. 이어, 상기 트래픽처리기(722)는 상기 패킷을 포 함하는 중계 MAC PDU를 생성한다. 이때, 상기 다수의 패킷들이 추출된 경우, 상기 중계국은 동일한 QoS를 요구하는 서비스 플로우를 통해 수신된 패킷들을 하나의 중계 MAC PDU에 포함시킨다. 따라서, 상기 패킷들이 서로 다른 QoS를 요구하는 서비스 플로우를 통해 수신된 경우, 상기 트래픽처리기(722)는 다수의 중계 MAC PDU들을 생성한다. 상기 MAC PDU를 생성한 후, 상기 트래픽처리기(722)는 상기 MAC PDU를 상기 상향링크 데이터를 운반한 단말 서비스 플로우에 대응되는 중계국 서비스 플로우를 통해 상기 중계 MAC PDU를 송신한다. 다수의 중계 MAC PDU들이 생성된 경우, 상기 트래픽처리기(722)는 각 MAC PDU를 서로 다른 QoS를 지원하는 서로 다른 중계국 서비스 플로우를 통해 송신한다.
기지국으로부터 하향링크 트래픽, 즉, 중계 MAC PDU가 수신되는 경우, 상기 트래픽처리기(722)는 상기 중계 MAC PDU에서 페이로드를 추출한다. 이때, 상기 페이로드는 하나 또는 다수의 단말들의 패킷들을 포함한다. 상기 페이로드를 추출한 후, 상기 트래픽처리기(722)는 상기 패킷의 목적지 단말을 확인한다. 이때, 상기 페이로드에 다수의 패킷들이 포함된 경우, 상기 트래픽처리기(722)는 각 패킷의 목적지 단말을 확인함으로써, 상기 패킷들을 분류한다. 이후, 상기 트래픽처리기(722)는 상기 패킷을 포함하는 MAC PDU를 구성한다. 이때, 다수의 패킷들이 존재하는 경우, 상기 패킷들을 운반할 단말 서비스 플로우의 갯수 만큼의 MAC PDU가 구성된다. 상기 MAC PDU를 구성한 후, 상기 트래픽처리기(722)는 단말 서비스 플로우를 통해 상기 MAC PDU를 송신한다. 이때, 다수의 MAC PDU들이 구성된 경우, 상기 트래픽처리기(722)는 상기 MAC PDU들 각각을 대응되는 서비스 플로우를 통해 각 목 적지 단말로 송신한다.
상기 시그널링처리기(724)는 시그널링 메시지의 중계를 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 시그널링처리기(724)는 단말로부터 수신되는 상향링크 메시지를 임시 저장하고, 상기 상향링크 메시지를 기지국으로 송신하도록 제어한다. 또한, 상기 시그널링처리기(724)는 상기 기지국으로부터 수신되는 하향링크 메시지를 임시 저장하고, 상기 하향링크 메시지를 상기 단말로 송신하도록 제어한다. 상기 시그널링처리기(724)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
단말로부터 상향링크 메시지가 수신되면, 상기 시그널링처리기(724)는 상기 메시지를 포함하는 중계 MAC PDU를 구성한다. 즉, 상기 메시지는 중계 MAC PDU에 포함되어 트래픽의 포워딩과 유사하게 전달된다. 상기 중계 MAC PDU를 구성한 후, 상기 시그널링처리기(724)는 시그널링을 위한 중계국 서비스 플로우를 통해 상기 중계 MAC PDU를 송신한다. 즉, 트래픽의 포워딩을 위한 서비스 플로우들과 별도로, 시그널링의 포워딩을 위한 중계국 서비스 플로우가 존재한다.
기지국으로부터 하향링크 메시지를 포함하는 중계 MAC PDU가 수신되면, 상기 시그널링처리기(724)는 상기 메시지의 목적지 단말을 확인하고, 상기 목적지 단말로 상기 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 트래픽인지 또는 상기 시그널링 메시지인지 여부는 상기 중계 MAC PDU를 운반한 중계 서비스 플로우가 무엇인지에 의해 판단된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 블 록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제어국은 통신기(802), 트래픽처리기(804), 시그널링처리기(806)를 포함하여 구성된다.
상기 통신기(802)는 다른 망 객체들과의 유선 통신을 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 통신기(802)는 송신되는 데이터를 물리적 신호로 변환하고, 수신되는 물리적 신호를 데이터로 변환한다.
상기 트래픽처리기(804)는 단말로부터 송신된 트래픽 또는 단말로 송신될 트래픽을 처리하기 위한 기능을 수행한다. 이때, 중계국에 접속된 단말의 패킷은 GRE 패킷에 포함되어 송신 또는 수신된다. 상기 중계국에 접속된 단말의 패킷을 처리하는 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
기지국으로부터 GRE 패킷이 수신되면, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 GRE 패킷에서 GRE 헤더를 제거함으로써 상기 GRE 패킷의 페이로드를 추출한다. 이후, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 GRE 패킷이 중계국으로부터의 패킷인지 확인하고, 상기 GRE 패킷이 상기 중계국으로부터의 패킷이면, 트래픽인지 여부를 판단한다. 판단 결과, 상기 GRE 패킷이 트래픽이면, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 GRE 패킷에 포함된 페이로드를 단말들의 패킷들로 분류한다. 즉, 상기 GRE 패킷의 페이로드는 적어도 하나의 단말의 패킷을 포함하고 있다. 따라서, 다수의 단말들의 패킷들이 포함된 경우, 상기 트래픽처리기(804)는 패킷들의 처리를 위해 송신 단말을 기준으로 상기 패킷들을 분류한다. 상기 패킷들을 분류한 후, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 통신기(802)를 통해 상기 패킷들 각각을 목적지로 송신한다. 여기 서, 상기 목적지는 다른 단말 또는 특정 서버가 될 수 있다. 따라서, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 목적지로의 송신을 위해 다른 기지국, 다른 제어국 또는 IP 망으로 상기 패킷들 각각을 송신한다.
하향링크 패킷이 수신되면, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 하향링크 패킷에 대응되는 단말 서비스 플로우를 확인한다. 즉, 상기 제어국은 상기 하향링크 패킷의 목적지 단말을 확인하고, 상기 목적지 단말이 가진 서비스 플로우들 중 어느 서비스 플로우를 통해 상기 하향링크 패킷을 전달해야하는지 판단한다. 이후, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 하향링크 패킷이 중계국에 접속된 단말로의 패킷인지 확인한다. 만일, 상기 하향링크 패킷이 중계국에 접속된 단말로의 패킷이면, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 패킷을 전달할 단말 서비스 플로우에 대응되는 중계국 서비스 플로우의 패킷을 구성한다. 즉, 단말 서비스 플로우는 중계국 서비스 플로우와 대응되는 관계를 가지며, 다수의 단말 서비스 플로우가 하나의 중계국 서비스 플로우와 대응될 수 있다. 상기 중계국 서비스 플로우의 패킷을 구성한 후, 상기 트래픽처리기(804)는 상기 패킷에 GRE 헤더를 삽입함으로써 GRE 패킷을 구성하고, GRE 터널을 통해 상기 GRE 패킷을 기지국으로 송신한다.
상기 시그널링처리기(806)는 단말로부터 송신된 메시지 또는 단말로 송신될 메시지를 처리하기 위한 기능을 수행한다. 이때, 중계국에 접속된 단말의 패킷은 GRE 패킷에 포함되어 송신 또는 수신된다. 상기 중계국에 접속된 단말의 패킷을 처리하는 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
기지국으로부터 시그널링 메시지를 포함하는 GRE 패킷이 수신되면, 상기 시 그널링처리기(806)는 상기 메시지에 대응되는 동작을 수행한다. 예를 들어, 서비스 플로우의 생성/변경/삭제를 위한 메시지가 수신된 경우, 상기 시그널링처리기(806)는 해당 서비스 플로우를 생성/변경/삭제하기 위한 동작을 수행한다.
중계국에 접속된 단말로의 하향링크 시그널링이 필요하면, 시그널링처리기(806)는 메시지를 포함하는 시그널링을 위한 중계국 서비스 플로우의 패킷을 구성한다. 예를 들어, 상기 시그널링처리기(806)는 단말로부터 수신된 요청 메시지를 수신함으로써, 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 송신하여야 하는지 여부를 판단한다. 이후, 상기 시그널링처리기(806)는 GRE 헤더를 삽입함으로써 GRE 패킷을 구성하고, 상기 통신기(802)를 통해 상기 GRE 패킷을 상기 기지국으로 송신한다.
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 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 데이터 포워딩을 개념적으로 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 링크들 간 서비스 플로우의 관계를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 시그널링(signaling) 메시지의 포워딩(forwarding)을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (20)

  1. 무선 네트워크에서 중계국의 동작 방법에 있어서,
    단말(mobile station)로서 네트워크 진입 절차를 수행함으로써, 기지국과의 제1 연결을 설정하는 과정과,
    기지국으로서 네트워크 진입 절차를 수행함으로써, 단말과의 제2 연결을 설정하는 과정과,
    상기 제2 연결을 통하여 상기 단말로부터 트래픽을 포함하는 적어도 하나의 MAC(media access control) PDU(protocol data unit)을 수신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 MAC PDU로부터, 상기 적어도 하나의 MAC PDU에 분할된 L3(layer-3) 패킷을 생성하는 과정과, 상기 L3 패킷은 IP(internet protocol) 패킷을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 MAC PDU의 적어도 하나의 헤더를 제외하고, 상기 L3 패킷을 포함하는 적어도 하나의 중계 MAC PDU를 생성하는 과정과,
    상기 제1 연결을 통하여 상기 L3 패킷을 포함하는 상기 적어도 하나의 중계 MAC PDU를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중계 MAC PDU를 송신하는 과정은,
    상기 단말로부터 상기 중계국으로 상기 L3 패킷을 운반하는 단말 서비스 플로우(service flow)들에 의해 요구되는 서비스 품질 정보(quality of service, QoS)와 동일한 서비스 품질 정보의 트래픽에 대한 중계국 서비스 플로우를 이용하여 상기 적어도 하나의 중계 MAC PDU를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 연결을 통하여 상기 단말로부터 시그널링 메시지를 포함하는 적어도 하나의 MAC PDU를 수신하는 과정과,
    상기 시그널링 메시지를 포함하는 중계 MAC PDU를 생성하는 과정과,
    상기 제1 연결을 통하여 시그널링(signaling) 전용 중계국 서비스 플로우를 이용하여 상기 기지국으로 상기 시그널링 메시지를 포함하는 상기 중계 MAC PDU를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 연결을 통하여 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU를 수신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU로 부터, 상기 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU에 분할되는 L3 패킷을 생성하는 과정과, 상기 L3 패킷은 IP 패킷을 포함하고,
    상기 L3 패킷을 포함하는 적어도 하나의 하향링크 MAC PDU를 생성하는 과정과,
    상기 제2 연결을 통하여 상기 단말로 상기 적어도 하나의 MAC PDU를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하향링크 MAC PDU를 생성하는 과정은,
    상기 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU의 페이로드(payload)를 다수의 L3 패킷들로 분할하는 과정과,
    상기 L3 패킷들에 대응하는 단말 서비스 플로우들에 대한 다수의 하향링크 MAC PDU들을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 제어국의 동작 방법에 있어서,
    기지국의 제어부에서 중계국과의 L3(layer-3) 연결을 설정하는 과정과,
    기지국으로부터 트래픽을 포함하는 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 (generic routing encapsulation, GRE) 패킷을 수신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 헤더에 기초하여 상기 중계국으로부터 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 송신되는 것을 판단하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 페이로드를 운반하는 중계국 서비스 플로우(service flow)가 트래픽 전용인 경우, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 상기 트래픽을 포함하는 것을 판단하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷으로부터 적어도 하나의 단말의 IP 패킷을 포함하는 L3 패킷을 추출하는 과정과,
    상기 L3 패킷의 목적지로 상기 L3 패킷을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기지국으로부터 시그널링 메시지를 포함하는 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 수신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 헤더에 기초하여 상기 중계국으로부터 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 송신되는 것을 판단하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 페이로드를 운반하는 중계국 서비스 플로우가 시그널링(signaling) 전용인 경우, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 상기 시그널링 메시지를 포함하는 것을 판단하는 과정과,
    상기 시그널링 메시지에 대응하는 동작을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 중계국으로 접속하는 상기 적어도 하나의 단말을 위한 L3 패킷을 수신하는 과정과,
    상기 L3 패킷을 포함하는 중계국 서비스 플로우용 적어도 하나의 패킷을 생성하는 과정과,
    상기 중계국 서비스 플로우용 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 생성하는 과정과,
    상기 기지국으로 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    다수의 L3 패킷들을 수신하는 과정과,
    상기 다수의 L3 패킷들을 운반하기 위한 단말 서비스 플로우들에 대응하는 중계국 서비스 플로우들을 식별하는 과정과,
    상기 중계국 서비스 플로우들에 대응하는 상기 다수의 L3 패킷들을 포함하는 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 생성하는 과정과,
    상기 기지국으로 상기 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 중계국으로 접속하는 상기 적어도 하나의 단말로의 하향링크 시그널링이 필요한 경우, 시그널링 전달(forwarding) 전용의 중계국 서비스 플로우에 대한 패킷을 생성하는 과정과,
    상기 기지국으로 상기 중계국 서비스 플로우에 대한 상기 패킷을 포함하는 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 네트워크에서 중계국 장치에 있어서,
    단말(mobile station)로서 네트워크 진입 절차를 수행함으로써, 기지국과의 제1 연결을 설정하고, 기지국으로서 네트워크 진입 절차를 수행함으로써, 단말과의 제2 연결을 설정하는 제어부와,
    상기 제2 연결을 통하여 상기 단말로부터 트래픽을 포함하는 적어도 하나의 MAC(medium access control)PDU(protocol data unit)을 수신하는 송수신부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 MAC PDU로부터, 상기 적어도 하나의 MAC PDU에 분할된 L3(layer-3) 패킷을 생성하고, 상기 L3 패킷은 IP(internet protocol)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 MAC PDU의 적어도 하나의 헤더 제외하고, 상기 L3 패킷을 포함하는 적어도 하나의 중계 MAC PDU를 생성하고,
    상기 송수신부는, 상기 기지국으로 상기 제1 연결을 통하여 상기 L3 패킷을 포함하는 상기 적어도 하나의 중계 MAC PDU를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 단말로부터 상기 중계국으로 상기 L3 패킷을 운반하는 단말 서비스 플로우(service flow)들에 의해 요구되는 서비스 품질 정보(quality of service, QoS)와 동일한 서비스 품질 정보의 트래픽에 대한 중계국 서비스 플로우를 이용하여 상기 적어도 하나의 중계 MAC PDU를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 제2 연결을 통하여 상기 단말로부터 시그널링 메시지를 포함하는 적어도 하나의 MAC PDU를 수신하고, 상기 제1 연결을 통하여 시그널링 전용 중계국 서비스 플로우를 이용하여 상기 기지국으로 상기 시그널링 메시지를 포함하는 상기 중계 MAC PDU를 송신하고,
    상기 제어부는, 상기 시그널링 메시지를 포함하는 중계 MAC PDU를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 제1 연결을 통하여 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU를 수신하고, 상기 제2 연결을 통하여 상기 단말로 상기 적어도 하나의 MAC PDU를 송신하고,
    상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU로부터, 상기 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU에 분할되는 L3 패킷을 생성하고, 상기 L3 패킷은 IP 패킷을 포함하고, 상기 L3 패킷을 포함하는 적어도 하나의 하향링크 MAC PDU를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 하향링크 MAC PDU를 생성하고, 상기 적어도 하나의 하향링크 중계 MAC PDU의 페이로드(payload)를 다수의 L3 패킷들로 분할하고, 상기 L3 패킷들에 대응하는 단말 서비스 플로우들에 대한 다수의 하향링크 MAC PDU들을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 무선 통신 시스템에서 제어국 장치에 있어서,
    기지국의 제어부에서 중계국과의 L3(layer-3) 연결을 설정하는 제어부와,
    기지국으로부터 트래픽을 포함하는 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 (generic routing encapsulation, GRE) 패킷을 수신하는 송수신부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 헤더에 기초하여 상기 중계국으로부터 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 송신되는 것을 판단하고, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 페이로드를 운반하는 중계국 서비스 플로우(service flow)가 트래픽 전용인 경우, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 상기 트래픽을 포함하는 것을 판단하고, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷으로부터 적어도 하나의 단말의 IP 패킷을 포함하는 L3 패킷을 추출하고,
    상기 송수신부는, 상기 L3 패킷의 목적지로 상기 L3 패킷을 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 기지국으로부터 시그널링 메시지를 포함하는 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 헤더에 기초하여 상기 중계국으로부터 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 송신되는 것을 판단하고, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷의 페이로드를 운반하는 중계국 서비스 플로우가 시그널링(signaling) 전용인 경우, 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷이 상기 시그널링 메시지를 포함하는 것을 판단하고, 상기 시그널링 메시지에 대응하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 중계국으로 접속하는 상기 적어도 하나의 단말을 위한 L3 패킷을 수신하고, 상기 기지국으로 상기 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 송신하고,
    상기 제어부는, 상기 L3 패킷을 포함하는 중계국 서비스 플로우용 적어도 하나의 패킷을 생성하고, 상기 중계국 서비스 플로우용 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 송수신부는, 다수의 L3 패킷들을 수신하고, 상기 기지국으로 상기 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 송신하고,
    상기 제어부는, 상기 다수의 L3 패킷들을 운반하기 위한 단말 서비스 플로우들에 대응하는 중계국 서비스 플로우들을 식별하고, 상기 중계국 서비스 플로우들에 대응하는 상기 다수의 L3 패킷들을 포함하는 하나의 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 중계국으로 접속하는 상기 적어도 하나의 단말로의 하향링크 시그널링이 필요한 경우, 시그널링 전달(forwarding) 전용 중계국 서비스 플로우에 대한 패킷을 생성하고,
    상기 송수신부는, 상기 기지국으로 상기 중계국 서비스 플로우에 대한 상기 패킷을 포함하는 일반 라우팅 캡슐화 패킷을 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
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