KR101590966B1 - 무선통신 시스템에서의 다양한 프레임 구조에 따른 레인징 채널 전송 및 구성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 릴레이(relay)를 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말 및 중계국(relay station)의 상향 링크의 동기(synchronization)을 위한 레인징 채널(ranging channel) 구성 절차 및 전송에 관한 것으로서,

다양한 프레임 구조에 따라, 상향링크 동기 획득을 위한 레인징 채널을 서로 다르게 구성하여, 상향링크의 간섭을 줄이고, 안정적이고 빠른 상향링크 동기(synchronization)를 수행하는 것이다.

레인징 채널, 프레임, 무선통신, IEEE

Description

무선통신 시스템에서의 다양한 프레임 구조에 따른 레인징 채널 전송 및 구성 방법{METHOD FOR TRANSMITTING AND CONSTRUCTING RANGING CHANNEL BASED ON VARIOUS RELAY FRAME STRUCTURE IN MOBILE COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 릴레이(relay)를 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말 및 중계국(relay station)의 상향 링크의 동기(synchronization)을 위한 레인징 채널(ranging channel) 구성 절차 및 전송에 관한 것이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준은 광대역 무선 접속 (broadband wireless access)을 지원하기 위한 기술과 프로토콜을 제공한다. 1999년부터 표준화가 진행되어 2001년 IEEE 802.16-2001이 승인되었다. 이는 ‘WirelessMAN-SC’라는 단일 반송파 (single carrier) 물리계층에 기반한다. 이후 2003년에 승인된 IEEE 802.16a 표준에서는 물리계층에 ‘WirelessMAN-SC’외에 ‘WirelessMAN-OFDM’과 ‘WirelessMAN-OFDMA’가 더 추가되었다. IEEE 802.16a 표준이 완료된 후 개정된(revised) IEEE802.16-2004 표준이 2004년 승인되었다. IEEE 802.16-2004 표준의 결함(bug)과 오류(error)를 수정하기 위해 ‘corrigendum’이라는 형식으로 IEEE 802.16-2004/Cor1이 2005년에 완료되었다.

무선통신 시스템의 데이터의 수신 및 복조를 위해서는 수신기와 전송기 간의 동기를 맞추는 작업이 필요하다. 특히, 기지국과 단말 간의 채널 환경이 지속적으로 변화는 이동 통신 시스템에서 성공적인 데이터의 송신 및 수신을 위해서는 기지국과 단말 간의 긴밀한 시그널링(signaling)을 통해 동기를 맞춰주어야 한다.

기지국과 단말과의 통신 채널은 크게 기지국에서 단말로 향하는 하향링크 (DL : downlink) 채널과 단말에서 기지국으로 향하는 상향링크(UL : uplink)채널로 구성된다. 하향링크에서는 점대다점(point-to-multipoint) 상황으로 다수의 단말들이 기지국에서 전송하는 데이터 프레임과 하향링크 동기를 맞춘다. 단말들이 동기를 맞출 수 있도록 하기 위한 일 방식으로 기지국은 전송하는 프레임의 일부에 동기화를 위한 프리앰블(preamble)을 삽입할 수 있다. 단말들은 프리앰블을 통해 하향링크 채널에 대한 동기를 맞춘다. 또는 기지국은 별도의 동기화 채널(synchronization channel)을 이용할 수 있다.

상향링크에서는 각 단말이 자신에게 할당된 시간 및/또는 주파수 영역을 통해 기지국으로 데이터를 전송해야, 단말 간 간섭을 피하고 기지국이 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 상향링크 동기를 위해서는 각 단말이 채널 환경을 고려하여, 기지국과 단말 간의 시그널링을 통해 동기를 조정할 필요가 있다.

IEEE 802.16표준에서 상향링크 동기를 맞추기 위해 단말과 기지국 간에 주고 받는 신호를 레인징 신호(ranging signal)라 한다. 레인징 과정은 레인징 신호를 단말과 기지국이 서로 주고 받는 과정을 통해 전송 파워를 조절하고, 시간/주파수 동기를 맞추는 일련의 과정이다. 상향링크 동기화를 얻기 위한 일련의 과정을 레인 징 과정이라 할 수 있다.

초기 레인징(initial ranging)은 단말과 기지국 간의 정확한 타이밍 오프셋을 얻고, 초기에 전송파워를 조정하는 과정이다. 전원이 켜지면, 단말은 수신되는 하향링크 프리앰블(preamble) 신호로부터 하향링크 동기화를 얻는다, 이어서, 단말은 상향링크 타이밍 오프셋(timing offset)과 전송파워를 조정하기 위해 초기 레인징을 수행한다. 초기 레인징과 달리 주기적 레인징 (periodic ranging)은 초기 레인징 후에 상향링크 타이밍 오프셋과 수신신호 강도를 주기적으로 추적하는(track)과정이다.

이하, 단말이 상향링크(UL:uplink) 동기를 위해 레인징 채널을 통한 경쟁(contention) 기반과 비경쟁(non-contention) 기반의 랜덤 엑세스를 설명한다.

현재 표준화 작업이 진행중인 16m 시스템의 레인징 채널은 사용자 단말(MS: mobile station)의 상향링크 동기(synchronization)을 위해 경쟁(contention) 기반과 비경쟁(non-contention) 기반의 랜덤 엑세스(random access)가 수행된다. 경쟁 기반의 랜던 엑세스는 초기 레인징, 주기적 레인징, 그리고 핸드오버 (handover)를 위한 목적으로 수행된다. 반면, 비경쟁 기반의 랜덤 엑세스는 주기적 레인징과, 핸드오버(handover)를 위한 목적으로 수행된다. 이와 같이, 레인징 채널을 통한 레인징 랜덤 엑세스를 위해, 16m시스템은 사용자 단말이 사용할 수 있도록 상향링크 자원의 일부를 할당을 하며, 그 위치와 크기는 기지국으로부터 전송되는 제어 정보로부터 단말이 획득할 수 있다. IEEE 802.16m 시스템의 레인징 채널은 다른 제어채널 및 데이터 전송을 위한 채널과 FDM(frequency division multiplex)을 통해 다중화 된다.

이하, 종래의 16m 릴레이 프레임 구조(relay frame structure)를 설명한다.

현재 16m 릴레이 시스템의 프레임 구조는 중계국(relay station)(또는 편의상 릴레이국이라 칭함)의 작동 방식에 따라 일방향(uni-drectional) 프레임 구조와 양방향(bi-directional) 프레임 구조가 있다.

도 1은 종래의 802.16m 일방향 릴레이 프레임 구조이다.

도 1을 참조하여, 일방향 릴레이 프레임 구조와 그 기능은 설명하면 다음과 같다. 도 1의 구조에서 세로 방향(즉, 열방향)으로 볼 때, 16m 릴레이 프레임 구조는 DL 서브프레임과 UL 서브프레임으로 구성된다. 도 1의 구조에서 가로 방향(행 방향)으로 볼 때, 16m 릴레이 프레임 구조는 BS 프레임과, 홀수 홉 RS 프레임과, 짝수 홉 RS 프레임으로 구성된다.

중계국(relay station : 이하 ‘RS’라 한다)을 기지국과의 홉(hop) 수에 따라서 홀수 홉(odd-hop) RS, 짝수 홉(even-hop) RS로 구분한다.

홀수 홉의 RS는 하향링크는 16m DL 전송존(Transmit Zone)과 16m DL 수신존(Receive Zone)으로, 또한 상향링크는 16m UL 수신존, 16m UL 전송존으로 구분한다.

(1-1) 기지국(BS)의 DL 릴레이존과 UL 릴레이존

- DL 릴레이존(Relay Zone)은 기지국(BS)의 하향링크(DL) 구간으로, 16m RS와 16m MS으로 전송할 수 있다.

- UL 릴레이존(Relay Zone)은 기지국의 상향링크(UL) 구간으로, 16m RS와 16m MS으로부터 수신할 수 있다.

(1-2) 16m RS의 하향링크 전송구간/수신구간 및 상향링크 전송구간/수신구간

- 16m DL 전송구간(Transmit Zone)은 16m RS의 하향링크(DL) 구간으로, 16m RS는 예비(subordinate) RS와 16m 단말(MS)로 전송할 수 있다.

- 16m DL 수신구간(Receive Zone)은 16m RS의 하향링크(DL) 구간으로, 16m RS는 예비(superordinate) RS로부터 수신할 수 있다.

- 16m UL 전송구간(Transmit Zone)은 16m RS의 상향링크(UL) 구간으로, 16m RS는 예비(superdinate RS로 전송할 수 있다.

- 16m UL 수신구간(Receive zone)은 16m RS의 상향링크(UL) 구간으로, 16m RS는 예비(subordinate) RS와 16m MS로부터 수신할 수 있다.

도 2는 종래의 802.16m 양방향(bi-directional) 릴레이 프레임 구조이다.

도 2의 구조에서 세로 방향(즉, 열방향)으로 볼 때, 16m 릴레이 프레임 구조는 DL 서브프레임과 UL 서브프레임으로 구성된다. 도 2의 구조에서 가로 방향(행 방향)으로 볼 때, 16m 릴레이 프레임 구조는 BS 프레임과, 홀수 홉 RS 프레임과, 짝수 홉 RS 프레임으로 구성된다.

(2-1) 16m RS의 전송구간 및 수신구간

- 양방향 전송구간(Bi-directional Transmit Zone)은 16m RS의 전송구간으로, 초예비(superordinate) RS 뿐만이 아니라 예비(subordinate) RS로 전송할 수 있다.

- 양방향 수신구간(Bi-directional Receive Zone)은 16m RS의 수신구간으로, 초예비(superordinate) RS 뿐만이 아니라 예비(subordinate) RS로부터 수신할 수 있다.

(2-2) 16m DL 엑세스 구간 및 16m UL 엑세스 구간

- 16m DL 엑세스 구간(Access Zone)은 16m BS 또는 16m RS가 16m MS로 전송하는 구간이다.

- 16m UL 엑세스 구간(Access Zone)은 16m BS 또는 16m RS가 16m MS로부터 수신하는 구간이다.

또한, 종래 16m 릴레이 프레임 구조는 기능적 특성에 따라, 투명모드 (Transparent mode) 와 비투명 모드(Non-transparent mode)로 정의된다. 이하, 투명모드와 비투명모드를 설명한다. 즉, 투명모드에서 투명 RS는 수퍼 프레임 시작 부분에서 프리엠블(preamble)과, BCH과, USCCH를 전송하지 않는다. 반면, 비투명모드에서 비투명 RS 는 프리엠블(preamble), BCH, USCCH를 전송한다. 즉, 비투명모드는 제어신호를 독자적으로 예비 RS 또는 MS에 전송할 수 있다.

도 3은 종래의 투명 릴레이 모드 프레임 구조 (Transparent relay mode frame structure)이다. 도 4는 종래의 투명 및 비투명 모드가 통합된 일방향 릴레이 프레임 구조이다. 도 4에서, 기지국(BS)과 투명(Transparent) RS가 연결되어있고, 비투명(Non-transparent) RS가 투명(Transparent) RS의 하위에서 통신하기 위한 프레임(frame) 구조는 다음과 같다.

이상과 같이, 단말이 기지국 또는 RS와 상향링크를 통하여 직접 동기를 맞추거나, 또는 RS를 거처셔 간접적으로 기지국과 상향링크 동기를 맞추어야 한다. 이 때, 종래 다양한 형태의 릴레이 프레임 구조에 따라, 단말은 링크 간에 상향링크 전송 시간이 상이할 수 있다. 따라서, 다양한 형태의 릴레이 프레임 구조를 고려하여, 레인징 채널이 필요하다.

본 발명의 발명자는 다중 홉 릴레이(Multi-hop relay)를 지원하는 IEEE 802.16m 릴레이 시스템은 기지국에 직접 연결된 사용자 단말뿐 아니라, 기지국에 직접 연결된 RS(relay station)과 RSf를 통해 간접적으로 기지국과 통신을 하는 사용자 단말에 대한 상향링크 동기(synchronization)을 고려하지 않을 점에 착안한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 다중 홉 릴레이를 지원하는 릴레이 시스템에서, 다양한 릴레이 프레임 구조에 따라 상향링크 동기를 위한 레인징 채널을 구성하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서의 레인징 채널 전송 방법은,

릴레이를 지원하는 무선통신 시스템에서 프레임 구조에 따라 구성한 레인징 채널을 전송하는 방법으로서,

BS(base station) 프레임(frame)의 상향링크 서브프레임(uplink subframe)에 레인징 채널 1(예를 들어, 도 5의 레인징 채널 A, 도 6의 레인징 채널 F, 도 7의 레인징 채널 I) 를 구성하는 단계와;

상기 BS와 직접 연결되는 RS(relay station) 간 랜덤 엑세스를 수행하기 위한 레인징 채널 2(예를 들어, 도 5의 레인징 채널 B, 도 6의 레인징 채널 G, 도 7 의 레인징 채널 J) 를 구성하는 단계와;

투명 릴레이 모드(transparent relay mode)와 비투명 릴레이 모드(transparent relay mode)를 위한 레이징 채널 3(예를 들어, 도 5의 레인징 채널 C, 도 6의 레인징 채널 H, 도 7의 레인징 채널 K) 및 레인징 채널 4(예를 들어, 도 5의 레인징 채널 D, 도 6의 레인징 채널 E, 도 7의 레인징 채널 L) 를 구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 단말이 상기 구성된 레인징 채널들이 포함된 레인징 신호를 상기 BS 또는 상기 RS에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레인징 채널 1는

상기 BS와 직접 연결된 MS 간에, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)가 수행되고;

상기 BS와 RS 간의 레인징 동작(ranging operation)을 위한 채널이고;

상기 MS 및 상기 RS가, 상기 BS와 초기 레인징(initial ranging)이 수행되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레인징 채널 2는

상기 BS와 직접 연결된 상기 RS 간에, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)가 수행되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레인징 채널 3는

투명 릴레이 모드(Transparent relay mode)에서 홀수 홉(odd-hop) RS에 위치 하며,

상기 레인징 채널 1와 동일한 위치와 크기를 가질 수 있고,

상기 레인징 채널 1와 동일한 기능을 하위 MS 및 RS 에 제공하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레인징 채널 2는

상기 BS와 직접 연결된 상기 RS 간에, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)가 수행되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레인징 채널 4는

투명 릴레이 모드(Transparent relay mode)에서 짝수 홉(even-hop) RS에 위치하며,

상기 레인징 채널 2와 동일한 위치와 크기를 가질 수 있고,

상기 레인징 채널 2와 동일한 기능을 하위 MS 및 RS 에 제공하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레인징 채널 3 및 상기 레인징 채널 4는

비투명 릴레이 모드(Non-transparent relay mode)에서 대응하는 상기 레인징 채널 1 및 상기 레인징 채널 2와 상이한 위치와 크기를 각각 가질 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 프레임 구조는

일방향 프레임 구조, 또는 양방향 프레임 구조, 또는

투명 및 비투명 릴레이 모드가 공존하는 일방향 프레임 구조인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 프리임 구조가 양방향 프레임 구조인 경우에 있어서,

투명 릴레이 모드(Transparent relay mode)에서는 상기 레인징 채널 3이 홀수홉(odd-hop) RS에 위치하고,

비투명 릴레이 모드(Non-transparent relay mode)에서는 상기 레인징 채널 3 짝수 홉(even-hop) RS와 홀수 홉(odd-hop) RS에 서로 상이한 위치와 크기를 가질 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 프리임 구조가 양방향 프레임 구조인 경우에,

상기 레인징 채널 4는,

홀수 홉(odd-hop) RS 및 짝수 홉(even-hop) RS의 양방향 수신구간(Bi-directional Receive zone)에 예비(subordinate) RS의 상향링크 동기(synchronization)을 위해서 구성될 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 각 레인징 채널의 위치와 크기 정보는

상기 BS 또는 초예비(super subordinate) RS의 하향링크 브로드캐스트 채널(broadcast channel)에 의해 지시(indication)되고,

시간(time), 주파수(frequency), 코드(code)에 의해 구분되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선통신 릴레이 시스템에서의 레인징 채널 구성 방법은,

릴레이를 지원하는 무선통신 시스템에서 프레임 구조에 따라 구성한 레인징 채널을 구성하는 방법으로서,

BS(base station) 프레임의 상향링크 서브프레임에, 상기 BS와 직접 연결된 MS와 RS의 레인징 동작을 수행하는 제1 레인징 채널을 구성하는 단계와;

투명 릴레이 모드와 비투명 릴레이 모드에 따라 레인징 동작을 수행할 제2 레인징 채널을 짝수 홉 RS 및/또는 홀수 홉 RS에 구성하는 단계;를 포함하여 레인징 채널을 구성하되,

상기 제2 레인징 채널은 홀수 홉 RS 프레임 및/또는 짝수 홉 RS 프레임에 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레이징 채널은

상기 BS와 RS 간의 상향링크 동기 설정을 위한 것으로써, 공통 초기레인징(common initial ranging)이 지원되거나, 또는

레인징 코드를 미리 정하여(reserve), 또는 레인징 타임 및/또는 주파수 자원을 분리하여 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 IEEE 802.16m 릴레이 시스템의 다양한 프레임 구조(frame structure)를 위한 복수의 레인징 채널(ringing channel)을 구성함으로써, 레인징 과정에서의 간섭을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 경쟁 기반 레인징(contention based ranging)에서 경쟁비율(contention ratio)을 줄일 수 있음으로 안정적이고 빠른 상향링크 동 기(synchronization)를 수행할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 IEEE 802.16m 시스템에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 유무선 통신시스템 및 데이터 구조를 구성하는 방법에 적용될 수도 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항복들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요 소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 거이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 기본개념은: 1) 다양한 프레임 구조에 따라, 상향링크 동기 획득 을 위한 레인징 채널을 서로 다르게 구성하여; 2) 상향링크의 간섭을 줄이고, 안정적이고 빠른 상향링크 동기(synchronization)를 수행하는 것이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예로서, IEEE 802.16m 시스템의 릴레이 프레임 구조에 레인징 채널을 구성한 예이다. 다만, 도 5는 IEEE 802.16m 릴레이 시스템이 일방향 프레임 구조를 지원하는 경우이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상향링크(UL) 서브프레임에, 4개의 레인징 채널 즉, 레인징 채널 A와, 레인징 채널 B와, 레인징 채널 C 및 레인징 채널 D가 구성되어 있다.

도 5의 제1 실시 예는, 레인징 채널 A 및 레인징 채널 B이 BS 서브프레임에 구성되고, 레인징 채널 C이 홀수 홉 RS 프레임에 구성되고, 레인징 채널 D가 짝수 홉 RS 프레임에 구성된 경우이다. 이하, 일방향 프레임 구조에 구성된 각 레인징 채널의 기능 및 동작을 설명한다:

- BS 프레임(frame)의 상향링크 서브프레임(uplink subframe)에 존재하는 레인징 채널 A는, BS와 직접 연결된 단말(MS:mobile station), 및/또는 RS의 레인징 동작(ranging operation)을 위한 채널이다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템의 모든 MS 및 RS는, 레인징 채널 A를 이용하여 초기 레인징(initial ranging)을 수행한다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템에서 BS와 직접 연결된 MS는, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜던 엑세스(random access)를 레인징 채널 A에서 수행한다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템에서 BS와 직접 연결된 RS는, 레인징 채널 B를 이용하여, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)를 수행한다;

이하, 투명 릴레이 모드와 비투명 릴레이 모드인 경우를 설명한다:

- 투명 릴레이 모드(Transparent relay mode)에서 레인징 채널 C는 홀수홉(Odd-hop) RS에 위치하며, 레인징 채널 A와 동일한 위치와 크기를 가질 수 있으며, 레인징 채널 A와 동일한 기능을 하위 MS 및 RS 에 제공할 수 있다;

- 투명 릴레이 모드(Transparent relay mode)에서 레인징 채널 D는, 짝수홉 (Even-hop) RS에 위치하며, 레인징 채널 B와 동일한 위치와 크기를 가질 수 있으며, 레인징 채널 B와 동일한 기능을 하위 MS 및 RS에 제공한다;

- 비투명 릴레이 모드(Non-transparent relay mode)에서 레인징 채널 C 및 D는 각각 레인징 채널 A 및 B와 상이한 위치와 크기를 가질 수 있다.

한편, 일방향 프레임 구조에서 각 레인징 채널의 위치와 크기 정보는, BS 또는 초예비(super subordinate) RS의 DL 브로드캐스트 채널(broadcast channel)에 의해 지시(indication)되며, 시간(time), 주파수(frequency), 코드(code)등에 의해 구분 될 수 있다.

도 6는 본 발명의 제2 실시 예로서, IEEE 802.16m 시스템의 릴레이 프레임 구조에 레인징 채널을 구성한 예이다. 다만, 도 6는 IEEE 802.16m 릴레이 시스템이 양방향 프레임 구조를 지원하는 경우이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상향링크(UL) 서브프레임에, 4개 종류의 레인징 채널 즉, 레인징 채널 E와, 레인징 채널 F와, 레인징 채널 G 및 레인징 채널 H가 6개 구성되어 있다.

도 6의 제2 실시 예에서, 레인징 채널 F 및 레인징 채널 G가 UL의 BS 서브프레임에 구성되고, 레인징 채널 H가 UL 서브프레임 상의 홀수 홉 RS 프레임과 UL 서브프레임 상의 짝수 홉 RS 프레임에 각각 구성되고, 또한 레인징 채널 E가 UL 서브프레임 상의 짝수 홉 RS 프레임과 DL 서브프레임 상의 홀수 홉 RS 프레임에 각각 구성된다. 이하, 양방향 프레임 구조에 구성된 각 레인징 채널의 기능 및 동작을 설명한다:

- BS 프레임의 상향링크 서브프레임(uplink subframe)에 존재하는 레인징채널 F는, BS와 직접 연결된 MS 및/또는 RS의 레인징 동작(ranging operation)을 위한 채널이다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템의 모든 MS및 RS는, 레인징 채널 F를 이용하여 초기 레인징(initial ranging)을 수행한다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템에서 BS와 직접 연결된 MS는 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)를 레인징 채널 F에서 수행한다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템에서 BS와 직접 연결된 RS는 레인징 채널 G를 이용하여, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)를 수행한다.

이하, 투명 릴레이 모드와 비투명 릴레이 모드에서의 레인징 채널을 설명한 다:

- 투명 릴레이 모드(Transparent relay mode)에서 레인징 채널 H는, 홀수홉(Odd-hop) RS에 위치하며, 레인징 채널 F와 동일한 위치와 크기를 가질 수 있으며, 레인징 채널 F와 동일한 기능을 하위 MS 및 RS 에 제공할 수 있다;

- 비투명 릴레이 모드(Non-transparent relay mode)에서 짝수 홉(Even-hop) RS와 홀수 홉(Odd-hop) RS의 레인징 채널 H는 서로 상이한 위치와 크기를 가질 수 있으며, 레인징 채널 F와 상이한 위치와 크기를 가질 수 있다;

- 홀수 홉(Odd-hop) 및 짝수 홉(Even-hop) RS는 양방향 수신구간(Bi-directional Receive zone)에서 예비(subordinate) RS의 상향링크 동기(synchronization)을 위해서 레인징 채널 E를 가질 수 있으며, 이를 통해 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)를 수행할 수 있다. 비투명 릴레이 모드(Non-transparent relay mode)일 경우 각 레인징 채널(ranging channel)은 서로 상이한 위치와 크기를 가질 수 있다.

한편, 도 6의 양방향 프레임 구조에서 각 레인징 채널의 위치와 크기 정보는 BS 또는 초예비(super subordinate) RS로부터 DL 브로드캐스트 채널(broadcast channel)에 의해 지시(indication)되며 코드(code)와, 시간(time), 주파스(frequency) 등에 의해 구분 될 수 있다.

도 7는 본 발명의 제3 실시 예로서, IEEE 802.16m 시스템의 릴레이 프레임 구조에 레인징 채널을 구성한 예이다. 다만, 도 6는 IEEE 802.16m 릴레이 시스템이 일방향 프레임 구조를 지원하며, 또한 투명 릴레이 모드 및 비투명 릴레이 모두가 공존하는 실시 예이다(Ranging channel of Frame structure for coexistence with transparent and non-transparent-unidirectional).

도 7에 도시된 바와 같이, 상향링크(UL) 서브프레임에, 4개 레인징 채널 즉, 레인징 채널 I와, 레인징 채널 J와, 레인징 채널 K 및 레인징 채널 L이 구성되어 있다.

도 7의 제3 실시 예에서, 레인징 채널 I 및 레인징 채널 G가 UL의 BS 서브프레임에 구성되고, 레인징 채널 K가 UL 서브프레임 투명모드 RS 프레임에 구성되고, 또한 레인징 채널 L가 UL 서브프레임 상의 비투명 모드 RS 프레임에 구성된다. 이하, 구성된 투명/비투명 릴레이 모드가 공존하는 일방향 프레임 구조 상, 레인징 채널의 기능 및 동작을 설명한다:

- BS 프레임의 상향링크 서브프레임(uplink subframe)에 존재하는 레인징채널 I는 BS와 직접 연결된 MS 또는 RS의 레인징 동작(ranging operation)을 위한 채널이다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템의 모든 MS및 RS는, 레인징 채널 I를 이용하여 초기 레인징(initial ranging)을 수행한다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템에서 BS와 직접 연결된 MS는, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)를 레인징 채널 I에서 수행한다;

- 릴레이를 지원하는 IEEE 802.16m 시스템에서 BS와 직접 연결된 RS는, 레인징 채널 J를 이용하여, 주기적 레인징(periodic ranging), 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)를 수행한다;

- 레인징 채널 K는, 레인징 채널 I와 동일한 위치와 크기를 가질 수 있으며, 레인징 채널 I와 동일한 기능을 하위 MS 및 RS 에 제공할 수 있다;

- 레인징 채널 L은 레인징 채널 J와 서로 상이한 위치와 크기를 가질 수 있다;

- 각 레인징 채널의 위치와 크기 정보는 BS 또는 초예비(super subordinate) RS로부터 DL 브로드캐스트 채널(broadcast channel)에 의해 지시(indication)되며 코드(code), 시간(time), 주파수(frequency) 등에 의해 구분 될 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 9을 참조하여, 상술한 다양한 프레임 구조에 따라 레인징 채널이 구성방법에 따라, 릴레이가 수행되는 과정을 설명한다. 다만, 이하의 설명은 릴레잉(relaying)을 고려한 BS 및 RS와의 초기 상향링크 동기를 획득하는 방법이다.

서빙 기지국(Serving BS)와 해당 BS 내에서 동작하는 RS의 경우, 셀 크기에 따라 BS와 RS의 상향링크 동기 설정이 서로 다르게 설정 할 수 있다.

BS와 RS의 상향링크 동기 획득을 위해, 레인징 채널 구성 또는 부가 레인징 채널 생성 없이 동기 획득이 가능하다.

레인징 채널은 상향링크 동기(UL synchronization) 획득을 위해 수행된다. 그런데, 이러한 레인징 채널은 BS 및 RS 간의 UL 동기 획득 시에 개별적으로 구성할 수 있다. 즉, 이는 BS와 단말(MS)이 상향링크 동기를 획득한 이후, RS(relay station)를 통한 통신 링크 생성시에 새로이 RS와의 상향링크 동기를 설정하는 것 을 의미한다.

예를 들면, 투명 (Transparent) RS의 경우, BS를 통한 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 시에 BS로부터 수신한 레인징 구성(ranging configuration) 정보를 기반으로 RS가 UL 레인징 신호를 전송하여, BS와의 타이밍(timing) 및 주파수 오프셋(frequency offset) 보상을 MS가 수행하게 된다. 이후, RS 측정 보고서(measurement report) 등을 기반으로 BS로부터 릴레이 링크(relay link) 설정이 요구되는 MS의 경우, 해당 RS와의 상향링크 동기획득을 위해서 새로이 RS로 신호를 전송하여야 한다. 이러한 경우, BS에서의 초기 레인징 (initial ranging) 신호와, RS와의 레인징 신호간의 설정 방식은 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예로서, BS 및 RS와의 상향링크 동기 설정을 위한 레인징 채널을, 공통 초기 레인징(common initial ranging)으로 지원하는 경우로서, 투명 RS의 릴레이 절차를 도시한 블록도 및 신호 흐름도이다. 도 7의 실시 예는, 단말(MS)이 BS로부터 제어 신호를 전송받아, BS와 MS 간의 링크가 설정되어 있는 경우이다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예로서, BS 및 RS와의 상향링크 동기 설정을 위한 레인징 채널을, 공통 초기 레인징(common initial ranging)으로 지원하는 경우로서, 비투명 RS의 릴레이 절차를 도시한 블록도이다. 도 8의 실시 예에 있어서, BS와 RS 간에 링크가 설정되어 있어야 하고, RS가 제어 신호를 전송함으로써 MS와 독자적으로 동작이 가능하다.

즉, 도 7 내지 도 8의 실시 예는, BS 및 RS와의 UL 동기 설정을 위해 개별 지역(region), 코드(code) 등으로 기회(opportunity)를 직교(orthogonal)하게 구분하지 않고, 공통(common)으로 사용하는 경우를 의미한다.

이하, 도 7를 참조하여, 각 구성요소 별로 동작을 설명하면 다음과 같다:

- BS는 RS에 레인징 정보를 요청하는 메시지를 전송하고, 또한 RS로부터 수신한 레인징 정보를 MS에 전송한다.

- RS는 레인징 코드를 측정하고, 레인징 정보(예를 들어, 레인징 코드, 타임 오프셋, 초기 전력 레벨)를 BS에 보고한다.

-MS는 BS로부터 수신한 레인징 정보에 기초하여 BS 및/또는 RS에 레인징 신호를 전송한다.

도 7의 실시 예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

경쟁 기반의 레인징 구조를 고려할 때, 공통 레인징(common ranging)의 경우, BS 및 RS가 초기 레인징 코드(ranging code) 검출 시에 BS와의 동기를 위한 레인징인지, RS를 위한 레인징 신호인지를 구분할 수 없게 되므로, 레인징 절차(ranging procedure) 과정에서 BS/RS의 동작(operation)에 대한 사전 정의가 요구된다.

따라서, 공통 레인징 구간(Common ranging zone)을 이용하는 경우에는, BS와 MS간의 시그널링(signaling)으로 한정하는데, 이는 투명 모드의 경우 단말이 BS와 링크 구성이 가능하기 때문이다.

BS와 RS 간에 초기 레인징 코드가 전송된 후(S1), RS가 측정한 레인징 코드(ranging code)에 대한 정보를 BS에 알려준다(S2). BS는 해당 MS를 지원하기 위 한 RS로 MS 동기획득을 위한 레인징 정보, 즉 타이밍 오프셋(timing offset), 초기 전력제어(power control)을 위한 전력 레벨(power level) 정보 등을 RS로 요청한다(S3). BS는 RS로부터 요청한 레인징 정보를 수신한 후(S4), 이를 MS로 알려준다(S5).

도 8은 본 발명의 일 실시 예로서, BS 및 RS와의 상향링크 동기 설정을 위한 레인징 채널을, 공통 초기 레인징(common initial ranging)으로 지원하는 경우, 비투명 RS의 릴레이 절차를 도시한 블록도 및 신호 흐름도이다.

도 8의 실시 예의 경우, RS 가 독립적으로 레인징을 수행할 수 있으므로 기존의 BS와 MS간의 초기 레인징 절차(initial ranging procedure)가 RS와 MS 사이에서 일어나다. 그러나 BS가 측정한 레인징 정보를 이용하여 RS와 MS간의 레인징을 수행할 경우, BS는 측정한 레인징 정보와 MS에 대한 정보를 BS와 RS간에 설정된 링크를 이용하여 전송하여 RS가 MS와 레인징 하도록 한다.

이하, 도 8를 참조하여, 각 구성요소 별로 동작을 설명하면 다음과 같다:

- BS는 MS 지시자(indicator) 또는 측정한 레인징 정보를 RS에 전송한다.

- RS는 BS로부터 수신한 레인징 정보에 기초하여 MS와 레인징 절차를 수행한다.

-MS는 RS로부터 수신한 레인징 정보에 기초하여 BS 및/또는 RS에 레인징 신호를 전송한다.

즉, 도 8의 실시 예를 부연 설명하면, 비투명 모드(Non-transparent)의 경우, RS는 BS로서의 제어채널 지원 능력을 대부분 가지고 있으므로, 공통 레인 징(common ranging)을 통해 전송되는 경우에 RS와 BS의 링크 설정이 필요하고, 이때는 필요시 검출된 레인징 정보를 기반으로 MS에 대한 지시자(indictor)를 BS가 RS로 알려 주어 RS가 해당 단말과 독립적인 동작(operation)을 수행하게 할 수 있다. 하지만, 이와 같은 공통구간(common zone) 기반의 레인징은, BS와 RS가 개별 레인징을 효과적으로 수행하기 어렵게 되므로, 부가 시그널링 또는 절차(procedure)가 발생할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시 예로서, BS 및 RS와의 상향링크 동기설정을 위한 레인징 채널을 직교(orthogonal) 하게 구분하여 지원하는 경우를 설명한다.

BS 및 RS와의 상향링크 레인징 채널이 구분되어 설정하게 되는 경우이다. 일반적인 레인징의 기회(opportunity)를 고려할 때, 레인징 코드(ranging code)를 채널 별로 미리 결정(reserve)하거나, 또는 특정 레인징 시간 또는 주파수 자원(ranging-time or freq?resource)을 분리하여 설정하는 등, BS 또는 RS가 해당 레인징 채널을 수신 검출하는 과정에서 해당 MS의 신호가 RS와의 동기인지, BS를 위한 동기인지를 설정할 수 있다. 예를 들어, 레인징 코드가 0에서 100까지 있다고 할 때, 0에서 80까지를 BS to MS로 사용하고 나머지 코드를 RS to MS를 위해서 사용함으로써 코드에 따라서 파악할 수 있다.

또 다른 실시 예로서, 도 9와 같이, 레인징 지역을 시간(time) 혹은 주파수(frequency) 로 분리하여 사용한다.

이와 같이, 추가적인 자원 할당을 하지 않고, BS와 MS간의 설정된 초기 동기를 이용하여 RS와의 초기 동기는 주기적 레인징(periodic ranging)을 이용하여 RS 와 MS간의 상향링크 동기를 획득하며, 이때 주기적 레인징(periodic ranging) 정보는 BS가 RS와 MS에게 전송한다.

이러한 경우에는 해당 MS가 동기를 획득하고자 하는 BS 또는 RS에 대해서 경쟁 기반으로 특정 코드와 슬롯(slot(resource))를 선택 전송함으로써, BS 또는 RS와의 레인징 절차(ranging procedure)를 자연스럽게 동작시킬 수 있다. 하지만, 해당 자원(resource)을 추가적으로 할당하는 것이 필요하다. 이를 방지하기 위해서, BS와의 초기 동기 설정 대비, RS와의 동기설정은 BS와의 동기를 기준으로 정밀한 튜닝(fine tuning)이 필요하므로, 이 경우에는 초기 레인징이 아닌 주기적 레인징(periodic ranging)을 통해 수행할 수 있다. 이때에는 해당 주기적 레인징(periodic ranging)에서의 기회(opportunity)에 대한 정보를 BS가 MS 및 RS에게 전송함으로써, MS-RS간의 주기적 레인징(periodic ranging) 기반의 상향링크 동기 업데이트 및/또는 동기 획득을 수행할 수 있다.

이상, RS 전용 레인징 채널이 설정된 경우를 설명하였으나,

이하, 또 다른 실시 예로서, RS 전용 레인징 채널(RS-dedicated ranging channel)을 설정하지 않는 경우를 설명한다.

이러한 경우에 있어서, RS가 BS 대비 일정한 타임 오프셋(time offset)를 가지고 상향링크를 설정한다. 즉, BS가 MS에게 타임 오프셋(time offset)을 전송하거나, BS와 RS간의 타이밍 차이(timing difference)를 전송함으로써 바로 추가적인 레인징 채널을 설정하지 않고 상향링크 전송이 가능하다.

부연 설명하면 다음과 같다. 즉, BS와의 동기는 초기 네트워크 진입(network entry) 시에, 특히 투명 릴레이 모드의 경우 필수적이다. 이때, RS와의 상향링크 동기획득을 위해 초기 레인징 과정을 반복적으로 경쟁 기반으로 설정하는 것은, BS와의 초기 동기 설정상황과 RS와의 동기설정 과정은 가용 정보가 다르기 때문이다. 따라서, 동일한 절차 및/또는 채널(procedure/channel)로 설정하는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 일반적으로 BS의 절대시간을 기준으로 RS는 일정 시간의 오프셋(offset)을 가지고 BS와 상향링크를 설정하고 있고, 이를 기반으로 해당 BS는 RS와의 상향링크 타이밍 오프셋(timing offset) 등의 획득이 가능하다. 이를 고려할 때, BS와의 초기 네트워크 진입 이후, RS로 넘어가는 과정에서 RS와의 동기 정보를 기지국이 알려줌으로써, 추가적인 상향링크 동기 레인징 신호 생성 및 전송이 필요하지 않게 된다. BS의 경우 MS와의 상향링크 동기 설정을 수행하였고, RS와의 동기 설정도 이미 수행하였으므로, 이 둘간의 타이밍 차이(timining difference)를 MS에게 알려주거나, 이를 가공한 타이밍 오프셋(timing offset) 정보를 전송함으로써, RS로 UL 전송을 바로 수행하게 할 수 있다. 또한 RS 전용 레인징 채널(RS-dedicated rangng channel)을 설정하지 않는 경우, BS는 MS의 전력 조정(power adjustment)를 위해 레인징 채널(ranging channel)을 통해 제공 또는 파악할 수 있던 RS의 전력 레벨(power level) 정보를 MS에 제공하여야 한다.

한편, 여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 이동 단말기 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 이동 단말기 내부 마이크로 프로세서)에 의해 서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 802.16m 일방향 릴레이 프레임 구조이다.

도 2는 종래의 802.16m 양방향(bi-directional) 릴레이 프레임 구조이다.

도 3은 종래의 투명 릴레이 모드 프레임 구조 (Transparent relay mode frame structure)이다.

도 4는 종래의 투명 및 비투명 모드가 통합된 일방향 릴레이 프레임 구조이다.

도 5의 제1 실시 예는, 레인징 채널 A 및 레인징 채널 B이 BS 서브프레임에 구성되고, 레인징 채널 C이 홀수 홉 RS 프레임에 구성되고, 레인징 채널 D가 짝수 홉 RS 프레임에 구성된 경우이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예로서, IEEE 802.16m 시스템의 릴레이 프레임 구조에 레인징 채널을 구성한 예이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예로서, IEEE 802.16m 시스템의 릴레이 프레임 구조에 레인징 채널을 구성한 예이다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예로서, BS 및 RS와의 상향링크 동기 설정을 위한 레인징 채널을, 공통 초기 레인징(common initial ranging)으로 지원하는 경우로서, 비투명 RS의 릴레이 절차를 도시한 블록도 및 신호흐름도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예로서, 상향링크 레인징 채널을 구분하여 설정한 경우로서, 레인징 지역을 시간(time) 혹은 주파수(frequency) 로 분리하여 사용한 예이다.

Claims (14)

1. RS(Relay Station)를 지원하는 무선통신 시스템에서 프레임 구조에 따라 구성한 레인징 채널들을 통해 레인징하는 방법에 있어서,

   BS(base station) 프레임(frame)의 상향링크 서브프레임(uplink subframe)에 레인징 채널 1를 구성하는 단계;

   상기 BS 프레임의 상기 상향링크 서브프레임에 레인징 채널 2를 구성하는 단계;

   짝수 홉(even-hop) RS 프레임에 레인징 채널 3을 구성하는 단계;

   홀수 홉(odd-hop) RS 프레임에 레인징 채널 4를 구성하는 단계; 및

   상기 구성된 레인징 채널들을 통하여 BS, MS(Mobile Station) 및 예비 RS 사이에서 레인징 절차를 수행하는 단계를 포함하고,

   상기 RS가 투명 릴레이 모드(transparent relay mode)인 경우, 상기 레인징 채널 3은 상기 레인징 채널 1과 같은 위치와 크기를 가지고, 상기 레인징 채널 4는 상기 레인징 채널 2와 같은 위치와 크기를 가지며,

   상기 RS가 비투명 릴레이 모드(non-transparent relay mode)인 경우, 상기 레인징 채널 3은 상기 레인징 채널 1과 상이한 위치와 크기를 가지고, 상기 레인징 채널 4는 상기 레인징 채널 2와 상이한 위치와 크기를 갖는,

   레인징하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 MS가 상기 구성된 레인징 채널들을 통하여 레인징 신호를 상기 BS 또는 상기 RS에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

   레인징하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 레인징 채널 1는

   상기 BS와 직접 연결된 MS 간에, 초기 레인징(initial ranging), 주기적 레인징(periodic ranging), 및 핸드오버(handover)의 수행에 사용되고;

   상기 BS와 상기 RS 간에, 주기적 레인징과 핸드오버의 수행에 사용되는 것을 특징으로 하는,

   레인징하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 레인징 채널 2는

   상기 BS와 직접 연결된 상기 RS 간에, 주기적 레인징(periodic ranging)과, 핸드오버(handover)를 위한 랜덤 엑세스(random access)의 수행에 사용되는 것을 특징으로 하는,

   레인징하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 레인징 채널 3는

   상기 레인징 채널 1와 동일한 기능을 예비 MS 및 상기 예비 RS 에 제공하는 것을 특징으로 하는,

   레인징하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 레인징 채널 4는

   상기 레인징 채널 2와 동일한 기능을 예비 MS 및 상기 예비 RS 에 제공하는 것을 특징으로 하는,

   레인징하는 방법.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 프레임 구조는

   일방향 프레임 구조, 또는 양방향 프레임 구조, 또는

   상기 투명 릴레이 모드 및 상기 비투명 릴레이 모드의 공존을 위한 일방향 프레임 구조인 것을 특징으로 하는,

   레인징하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 프레임 구조가 양방향 프레임 구조인 경우에 있어서,

   상기 투명 릴레이 모드(Transparent relay mode)에서는 상기 레인징 채널 3이 상기 홀수홉(odd-hop) RS 프레임에 위치하고,

   상기 비투명 릴레이 모드(Non-transparent relay mode)에서는 상기 레인징 채널 3이 상기 짝수 홉(even-hop) RS 프레임과 상기 홀수 홉(odd-hop) RS 프레임에 서로 상이한 위치와 크기를 가지는 것을 특징으로 하는,

   레인징하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 프레임 구조가 양방향 프레임 구조인 경우에,

    상기 레인징 채널 4는,

    홀수 홉(odd-hop) RS 프레임 및 짝수 홉(even-hop) RS 프레임의 양방향 수신구간(Bi-directional Receive zone)에서 상기 예비 RS의 상향링크 동기(synchronization)을 위하여 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는,

    레인징하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 각 레인징 채널의 위치와 크기 정보는

    상기 BS 또는 초예비(super subordinate) RS의 하향링크 브로드캐스트 채널(broadcast channel)에 의해 지시(indication)되고,

    시간(time), 주파수(frequency), 및 코드(code)에 의해 구분되는 것을 특징으로 하는,

    레인징하는 방법.
12. 무선통신 시스템에서 레인징 채널들을 통하여 레인징하는 방법에 있어서,

    분할 방식(a division manner)으로 BS(Base Station)와 RS(Relay Station)의 상기 레인징 채널들을 설정하는 단계; 및

    MS(Mobile Station)가 상기 레인징 채널들을 통하여 레인징 절차를 수행하는 단계를 포함하며,

    상기 레인징 채널들은 레인징 코드를 미리 정하거나(reserve), 특정 레인징 시간 또는 주파수 자원을 분할함으로써 설정되고,

    상기 레인징 채널들은, BS(base station) 프레임(frame)의 상향링크 서브프레임(uplink subframe)에 위치하는 레인징 채널 1, 상기 BS 프레임의 상기 상향링크 서브프레임에 위치하는 레인징 채널 2, 짝수 홉(even-hop) RS 프레임에 위치하는 레인징 채널 3, 홀수 홉(odd-hop) RS 프레임에 위치하는 레인징 채널 4를 포함하며,

    상기 RS가 투명 릴레이 모드(transparent relay mode)인 경우, 상기 레인징 채널 3은 상기 레인징 채널 1과 같은 위치와 크기를 가지고, 상기 레인징 채널 4는 상기 레인징 채널 2와 같은 위치와 크기를 가지며,

    상기 RS가 비투명 릴레이 모드(non-transparent relay mode)인 경우, 상기 레인징 채널 3은 상기 레인징 채널 1과 상이한 위치와 크기를 가지고, 상기 레인징 채널 4는 상기 레인징 채널 2와 상이한 위치와 크기를 갖는,

    레인징하는 방법.
13. 무선 통신 시스템에서 레인징 채널들을 통하여 레인징을 하는 방법에 있어서,

    BS(base station)와 RS(relay station) 간에 초기 레인징 코드를 전송하는 단계;

    상기 RS가 측정한 레인징 코드를 상기 BS가 수신하는 단계;

    상기 BS가 요청에 대한 응답으로서 상기 RS로부터 레인징 정보를 수신하는 단계;

    상기 BS로부터 수신한 상기 레인징 정보에 기초하여, MS(mobile station)가 상기 BS 또는 상기 RS로 상향링크 동기를 위한 레인징 채널들을 통하여 레인징 절차를 수행하는 단계를 포함하며,

    상기 레인징 채널들은, BS 프레임(frame)의 상향링크 서브프레임(uplink subframe)에 위치하는 레인징 채널 1, 상기 BS 프레임의 상기 상향링크 서브프레임에 위치하는 레인징 채널 2, 짝수 홉(even-hop) RS 프레임에 위치하는 레인징 채널 3, 홀수 홉(odd-hop) RS 프레임에 위치하는 레인징 채널 4를 포함하며,

    상기 RS가 투명 릴레이 모드(transparent relay mode)인 경우, 상기 레인징 채널 3은 상기 레인징 채널 1과 같은 위치와 크기를 가지고, 상기 레인징 채널 4는 상기 레인징 채널 2와 같은 위치와 크기를 가지며,

    상기 RS가 비투명 릴레이 모드(non-transparent relay mode)인 경우, 상기 레인징 채널 3은 상기 레인징 채널 1과 상이한 위치와 크기를 가지고, 상기 레인징 채널 4는 상기 레인징 채널 2와 상이한 위치와 크기를 갖는,

    레인징하는 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 레인징 채널들은, 상기 BS와 상기 RS 간의 상향링크 동기 설정을 위한 것으로서 공통 초기 레인징(common initial ranging)이 지원되거나, 또는

    상기 레인징 채널들은, 레인징 코드를 미리 정하거나(reserve), 또는 특정 레인징 시간 및/또는 주파수 자원을 분할함으로써 설정되는 것을 특징으로 하는

    레인징하는 방법.

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