KR20070050839A - 무선 접속 제어 방법과 중계기, 기지국 - Google Patents

무선 접속 제어 방법과 중계기, 기지국 Download PDF

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KR20070050839A
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Abstract

본 발명은 무선 접속 제어 방법·중계기와 기지국을 제시하며, 본 발명에 근거한 무선 접속 제어 방법의 특징은 상기 기지국의 제어 하에서, 중계기를 이용하여, 무선 채널로 상기 단말기 및 상기 기지국의 메시지를 수신하고 발송하는 데에 있다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다: 상기 단말기의 상향 링크 베어러 데이터와 제어 메시지는 우선 상기 중계기에 의해 수신되고, 이어서 상기 기지국에 발송된다; 상기 기지국의 하향 링크 베어러 데이터는 우선 상기 중계기에 의해 수신되고, 이어서 상기 단말기에 발송된다. 상기 기지국은 단말기에 제어 메시지를 직접 발송한다. 본 발명은 또한 상기 방법을 실현하는 중계기와 개선된 기지국을 제시한다. 본 발명에서 제시한 방법과 설비에서, 중계 접속 기술의 도입으로, 기지국과 비교적 먼 거리에 있거나 음영 지역의 있는 단말기는 중계를 통해 연결할 수 있다.
WiMAX, OFDMA, 중계 구역, 기지국, 중계기, 무선 접속, 베어러 데이터

Description

무선 접속 제어 방법과 중계기, 기지국{WIRELESS ACCESS CONTROL METHOD, RELAY STATION AND BASE STATION}
도 1a는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 무선 접속 시스템을 도시하는 도면.
도 1b는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 중계기의 구조 블록도.
도 1c는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 개선된 기지국의 구조 블록도.
도 2는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 무선 접속 제어 메시지와 베어러 데이터의 통신 경로를 도시하는 도면.
도 3a는 종래 기술에 의거한 OFDMA 프레임 구조를 도시하는 도면.
도 3b는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 OFDMA 중계 프레임 구조를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 거리 측정 요청의 응답 과정 흐름도를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 거리 측정 요청 메시지의 중계를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 중계기 및 단말기의 타임 슬롯 분배를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 하향 링크/상향 링크 전송의 순서를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예의 자원 요청의 중계를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110, 115: 단말기
120: 중계기
1201: 중계 수신 장치
1202: 거리 측정 장치
1203: 중계 판단 장치
1204: 중계 송신 장치
1205: 중계 제어 장치
130: 기지국
1301: 기지국 수신 장치
1303: 기지국 판단 장치
1304: 기지국 송신 장치
1305: 기지국 제어 장치
본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것이며, 특히 광대역 무선 접속 제어 방법, 중계기 및 기지국에 관한 것이다.
WiMAX(World Interoperability for Microwave Access)는 IEEE802.16 표준에 기반한 도시권 무선 통신망 기술이다. 그 신호의 전송 최대 반경은 50km에 이른다. WiMAX 표준은 직교 주파수 분할 다중(OFDM/OFDMA) 기술을 사용하고, OFDM 신호 내의 모든 부반송파는 시간과 주파수상에서 동기화되어, 부반송파간에 간섭이 엄격히 제어됨으로써, 반송파간에 간섭이 발생하지 않는다. 그리고 OFDM은 부반송파간의 보호 인터벌을 크게 감소하여, 주파수 대역의 이용률을 향상시켜다. 이러함에 OFDM 시스템은 무척 높은 셀 용량을 실현할 수 있다. WiMAX 표준인 "라스트 원 마일" 광대역 접속 서비스에 대해 무선 접속 대체 방법을 제공하고, 또한 리턴 전송 기능을 제공한다. 해당 프로토콜은 기타 프로토콜에 비해 낮은 시간 지연의 애플리케이션, 예를 들어 음성과 비디오 애플리케이션을 지원하고, 가입자 단말기와 기지국 간의 가시선 및 비가시선의 광대역 연결을 지원하고, 단일 기지국은 수 백의 가입자를 지원할 수 있다. 미래의 무선 접속망에 대해, WiMAX는 많은 장점이 있고 발전성이 큰 기술이다.
그러나, WiMAX의 작업 주파수 대역은 2GHz와 11GHz 사이어서, 가시선 전송에 더 적합하다. 그러므로, WiMAX의 커버리지는 제한적이며, 특히 도시 지역에서는 더 제한적이다. 셀 변두리 지역이나 음영 지역에서는, 가입자 데이터 처리율은 급격히 떨이지고, 복잡한 무선 환경에서도 커버리지 맹점 지역이 발생할 수 있다. 이외에도, 주파수 대역이 너무 높아, 실내 커버리지 또한 중요 문제가 될 수 있으며, 현재 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 없는 실정이다.
상기 문제를 해결하기 위해, 단순하게 기지국 밀도만 높이 다면, 설비 및 망의 배선은 비용의 상승을 초래한다. 그러므로, 사람들은 저렴한 비용의 실행 가능한 해결 방법을 기대한다.
본 발명의 목적은 무선 접속 제어 방법, 중계기 및 기지국을 제시하며, 중계 기능을 무선 접속 망 시스템에 통합하므로, 시스템은 보다 광범위한 커버리지 구역을 실현할 수 있다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 무선 접속 제어 방법을 제시하며, 상기 무선 접속 시스템은 단말기와 기지국을 포함하고, 무선 채널로 메시지를 수신하고 발송한다; 상기 기지국의 제어하에서, 중계기를 이용하여, 무선 채널로 상기 단말기와 상기 기지국의 메시지를 수신하고 발송한다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다: 상기 중계기는 상기 단말기에서 온 상향 링크 베어러 데이터와 제어 메시지를 수신하고, 이어서 상기 기지국으로 발송한다; 상기 중계기는 상기 기지국에서 온 하향 링크 베어러 데이터를 수신하고, 이어서 상기 단말기에 발송한다; 상기 기지국은 제어 메시지를 단말기에 직접 발송한다.
본 발명의 다른 관점에 의거하여, 여기에서 상기 무선 접속 제어 방법을 실현하는 중계기를 제시하며, 상기 중계기는 다음과 같은 장치를 포함한다: 중계기의 동작을 제어하는 중계 제어 장치; 무선 채널로 단말기와 기지국의 메시지를 수신하 는 중계 수신 장치; 무선 채널로 단말기와 기지국에 메시지를 발송하는 중계 발송 장치. 중계 제어 장치의 제어하에서, 상기 중계 수신 장치는 상기 단말기에서 온 상향 링크 베어러 데이터와 제어 메시지를 수신하고, 이어서, 중계 발송 장치에서 상기 기지국으로 발송한다; 상기 중계 수신 장치는 상기 기지국에서 온 하향 링크 베어러 데이터를 수신하고, 이어서 중계 발송 장치에서 상기 단말기에 발송한다.
그리고, 상기 단말기의 거리 측정 요청의 신호 강도를 측정하는 거리 측정 장치; 분석 판단하여 메시지의 중계 발송 여부를 결정하는 중계 판단 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 의거하여, 여기에서 개선된 기지국을 제시하며, 상기 기지국은 다음과 같은 장치를 포함한다: 메시지의 수신 및 발송 동작을 제어하는 기지국 제어 장치; 무선 채널로 단말기와 중계기의 메시지를 수신하는 기지국 수신 장치; 무선 채널로 단말기와 중계기에 메시지를 발송하는 기지국 발송 장치.
본 발명에서 제시한 방법과 설비에서, 중계 접속 기술의 도입으로, 기지국과 멀리 떨어지거나 음영 지역에 있는 단말기는 중계를 거쳐 연결할 수 있다. 링크 버짓은 대폭 향상될 것이며, 단말기의 처리량 및 안정성 향상에 유리하다. 이외에도, 역방향 호환성을 갖추어, 단말기에 아무런 갱신없이, 종래의 단말기는 중계를 지지할 수 있다. 게다가, 전송 시간 지연을 증가하지 않아, 하향 링크/상향 링크에 대해 일괄 처리한 데이터 전송이든 상향 링크 제어 신호의 전송이든, 중계된 버스트 블록은 모두 같은 프레임에서 기지국에 도달한다. 그리하여 중계를 도입한 후 전송 시간 지연은 증가하지 않는다. 더욱이, 본 발명이 제시한 중계기 설계는 모든 메시지의 스케줄링 기능은 여전히 기지국에 있다. 중계기는 단지 기지국의 명령에 따라 스케줄링을 진행한다. 그러므로, 중계기는 설계가 간단하고, 가격이 비교적 저렴하여, 망 투자 비용을 낮추는데 일조할 수 있다.
첨부 도면과 결합하여 본 발명의 실시 방식을 상세히 설명한 후에, 본 발명의 기타 특징과 장점을 더욱 명확히 질것이다.
<실시예>
이하에서 첨부 도면과 결합하여 본 발명의 무선 접속 제어 방법, 그리고 중계기와 기지국의 작업 원리를 설명한다.
도 1a는 본 발명의 무선 접속 시스템의 망 구성을 도시한다. 중계기(120)는 단말기(110)와 기지국(130) 사이에 위치하고, 특히 셀 변두리에 있거나 혹은 음영 지역과 건축물 내에 있는 단말기(110)에 적용되며, 이외에도, 단말기(115)와 기지국(130)의 연결은 중계를 거치지 않고 메시지를 발송할 수 있다. 단말기(110), 중계기(120)와 기지구(130) 간에는 양방향 무선 채널로 메시지를 수신하고 발송하며, 무선 채널은 하향 링크 주파수(하향 링크 혹은 하향이라고 약칭함)와 상향 링크 주파수(상향 링크 혹은 상향이라고 약칭함)를 포함한다. 메시지는 제어 메시지와 베어러 데이터를 포함한다.
알다시피, WiMAX 셀 변두리 혹은 음영 지역에서, 심각한 링크 버짓 문제가 있어, 가입자 접속 처리량과 커버리지 범위를 크게 저하시킨다. 본 발명은 WiMAX 시스템에 중계기를 도입하여, 가입자의 상향 처리량과 하향 처리량을 중가 시키며, 중계기는 단말기에 대해 투명하고, 기지국 시스템에 대한 영향도 무척 작다. 이하 설명하는 무선 접속 제어 방법, 그리고 상응하는 중계기 및 기지국의 구조 설계로, 종래의 중계 접속 방법에 존재하는 부수적인 시간 지연 결점을 성공적으로 극복할 수 있다.
도 2는 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예에서, 중계기(120)를 통한 단말기(110)에서 기지국(130)까지의 제어 메시지와 베어러 데이터의 다른 통신 경로를 도시한다:
하향 링크 제어 메시지: 기지국(130) -> 단말기(110), 직접 통신
상향 링크 제어 메시지: 단말기(110) -> 중계기(120) -> 기지국(130)
하향 링크 베어러 데이터: 기지국(130) -> 중계기(120) -> 단말기(110)
상향 링크 베어러 데이터: 단말기(110) -> 중계기(120) -> 기지국(130)
이것은 기지국(130)을 중심으로 하는 제어 및 스케줄링 시스템이다. 제어 메시지의 분배와 접속 요청의 판단으로, 기지국(130)은 셀 안에 있는 단말기(110)와 중계기(120)의 자원을 조화시킨다. 중계기(120)는 단지 상향 링크 메시지를 기지국(130)에 발송하는 기능과 하향 링크 메시지를 단말기(110)에 발송하는 기능을 지닌다. 이외에도, 기지국(130)은 단말기(110)에 하향 제어 메시지를 바로 전송하고, 중계가 필요 없다. 더 구체적으로 설명하면, 단말기(110)에서 온 상향 베어러 데이터와 제어 메시지는 다음 경로를 거친다: 우선 중계기(120)에서 수신하고 디코드하여, 기지국(130)에 발송한다. 하향 베어러 데이터의 단계도 같으며, 단지 방향만 다를 뿐이다; 기지국(130)과 단말기(110) 사이에 하향 링크의 직접 제어 연결은 중계 발송의 시간 지연을 낮추는데 유리하다.
본 발명의 무선 접속 제어 방법은 기지국(130)이 중심인 제어로서, 모든 제어와 스케줄링은 기지국(130)에 위치하고, 중계기(120)의 기능은 비교적 적으며, 주로 데이터의 수신과 발송인 것을 의미한다. 중계기(120)는 단지 기지국(130)의 명령을 수행하여 데이터 발송을 완성한다. 그러므로, 본 발명의 무선 접속 시스템은 간단하고 비용이 저렴하다. 본 발명의 작업 통신 망 환경에서, 단말기(110)는 기지국(130)의 제어 메시지를 수신할 수 있다.
본 발명의 한 좋은 실시예에서 일종의 새 프레임 구조를 제시하며, 도 3b에서 도시한 바와 같이, 프레임 구조 정의는 종래의 표준 OFDMA 프레임 구조 정의(도 3a)와 같고, OFDMA 프레임은 시간과 주파수의 2차원 구조로서, 세로 축 단위는 부채널이고, 가로 축 단위는 심볼이다. 매체 접근 제어(MAC) 계층이 스케줄링하는 최소 단위는 하나의 부채널과 하나 이상의 심볼로 조성된 타임 슬롯이고, 구체적인 심볼 개수는 부반송파 맵 방식에 의해서 결정된다. 각 프레임은 시간 영역에서 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임으로 나누어진다. 상향과 하향의 경계는 발송/수신 변환 간격(TTG)과 수신/발송 변환 간격(RTG)이다. 각 하향 프레임의 개시는 프리앰블(Preamble), 이어서는 프레임 제어 헤드(FCH), 하향 링크 맵(DL-MAP)과 상향 링크 맵(UL-MAP)이다. 하향 링크 맵은 프레임 제어 헤드 바로 뒤에 이어지고, 상향 링크 맵은 하향 링크 맵 바로 뒤에 이어진다. 그 뒤는 하향 버스트 블록과 상향 버스트 블록이고, 하향 버스트 블록의 배열 방식과 사용한 코드 변조 방식은 하향 링크 맵에 위해서 지정되고, 상응하는 상향 버스트 블록의 배열 방식과 상향 코드 변조 방식은 상향 링크 맵에 의해서 지정된다.
도 3b에서, 본 발명에서 제시한 OFDMA 중계 프레임 구조에서, 상향 링크 제어 메시지를 발송하기 위한 제어 메시지 전용의 중계 구역, 예를 들어 거리 측정 요청의 중계 구역을 보류하였다. 상기 중계 구역은 상향 링크 프레임의 말단 또는 근접한 곳에 위치한다. 거리 측정 부채널 메시지는 제어 메시지 중계 구역 앞에 위치함으로써, 중계기(120)는 수신한 단말기(110)의 거리 측정 요청을 상기 중계 구역을 통해 같은 프레임에서 전송한다. 그러므로 다음과 같은 장점을 지닌다: 거리 측정 요청의 발송 또는 기타 상향 링크 제어 신호의 중계 과정에서, 추가적인 시간 지연은 증가하지 않는다.
본 발명에서, 중계기 진입과 초기화 과정은 종래의 단말기의 것과 완전히 같으며, 단지 중계기는 특수한 중계 연결 식별자를 지닌다. 기지국에서 특수한 중계 연결 식별자(CIDs)를 중계기에 분배한다. 이어서, 기지국(130)은 이들 연결 식별자(CIDs)를 통해 종래의 단말기와 다른 방식으로 중계기를 대한다. 그러므로, 본 발명은 기지국(130)이 중계기를 식별하도록 기지국(130)에 대해 몇몇 갱신을 실천하였다.
본 발명에 대해서, 역방향 호환성을 보장하기 위해, 단말기(110)에 대해서는 변경이 없다. 단말기(110)는 종래의 프로세스에 의해 처리를 진행하면 된다. 다시 말해, 중계기(120)는 단말기에 대해 투명하며, 이 것은 본 발명의 주요 장점 중에 하나이다. 이외에도, 하향 링크의 채널 스캐닝과 동기화 과정은 종래의 과정과 완전히 같아, 기지국은 수정할 필요없이 동기와 맵(MAP) 메시지를 브로드캐스트 할 수 있고, 단말기(110)는 하향 링크에 동기화하여 하향 링크와 상향 링크의 파라미 터를 취득한다.
단말기가 기지국에 접속하는 과정에서, 현재의 방법과 비교하면, 한 관점만 다르다, 즉 중계기(120)가 거리 측정 과정에 참여한다. 거리 측정 과정에서, 우선 단말기(110)는 하향 링크와 동기화 되야 하고, UCD MAC(uplink channel descriptor) 관리 메시지를 통해 상향 채널의 특성을 이해해야 한다. 단말기(110)는 초기 거리 측정 구간(Initial Ranging Interval)을 찾기 위해 상향 링크 맵의 메시지를 스캔하며, 다음에서 도 4와 도 1a를 참조하여 본 발명에 의거한 한 좋은 실시예, 즉 거리 측정 요청 메시지의 응답 과정의 프로세스를 간략하게 설명한다. 도 4의 프로세스는 단계(1001)에서 시작한다; 단계(1005)에서, 단말기는 거리 측정 요청 메시지(RNG-REQ)를 발송한다; 이 과정에서, 중계기(120)는 각 단말기에서 발송한 거리 측정 요청을 감시하고, 몇몇 단말기가 거리 측정 요청을 발송하면, 이들 거리 측정 요청은 중계기에 위해 탐지된다; 단계(1010)에서, 중계기는 단말기에서 발송한 거리 측정 요청 메시지를 수신하고, 신호 강도를 측정한다. 예를 들어 몇몇 단말기(115)는 중계기와 비교적 멀리 있고, 기지국과는 비교적 가까이 있다; 단계(1015)에서, 중계기(120)는 신호 강도에 따라 중계하기에 보다 유리한 단말기(110)를 판단 선택하고, 거리 측정 요청의 발송 여부를 결정하며, 오직 중계기(120)가 비교적 강한 신호의 거리 측정 요청을 측정하였을 때, 미리 보류된 제어 메시지 전용의 중계 구역을 통해 기지국(130)에 발송하고, 발송된 거리 측정 요청은 단말기의 초기 요청과 완전히 같으므로, 신호가 비교적 약하면, 단계(1016)에 진입하여 거리 측정 요청을 무시하고, 중계할 필요가 없어 발송하지 않는다; 거리 측정 요청 신호가 비교적 강하다고 판단되면, 단계(1018)에 진입하여 기지국에 거리 측정 요청을 발송하고 신호 강도를 보고한다. 단계(1018)에서, 기지국(130)은 두 개의 거리 측정 요청을 수신할 수 있으며, 하나는 단말기(110) 혹은 단말기(115)에서 직접 온 것이고, 다른 하나는 중계기(120)에서 발송한 것이고, 기지국(130)은 전용 중계 구역에서 수신한 거리 측정 요청은 중계기(120)가 전달한 중복 요청임을 인식한다; 단계(1022)에서, 신호 강도에 대한 판단을 통해, 기지국은 두 개의 거리 측정 요청과 링크 버짓을 비교하여, 상기 단말기에 대한 중계 여부를 결정한다; 단말기(115)가 기지국(130)과의 교류 신호 품질이 무척 좋으면, 중계할 필요가 없어, 단계(1026)에 진입하여, 기지국(130)은 단말기(115)에 중계할 필요가 없는 거리 측정의 응답 메시지를 반환하고, 이후 단말기(115)의 동작 프로세스는 종래의 무선 접속 과정과 일치한다; 기지국(130)이 단말기(110)와의 거리가 비교적 멀거나 음영 지역이 있다면, 직접 연결 품질이 좋지 않다; 그러나 단말기(110)가 중계기(120)와의 신호 품질이 좋으면, 데이터 처리율을 향상시키는데 유리하여 중계를 제공할 것을 요청한다. 더욱이, 어떤 경우에는, 단말기(110)와 기지국(130)간의 연결 신호가 너무 약해, 기지국(130)이 단말기(110)의 거리 측정 요청을 직접 탐지할 수 없어, 기지국(130)은 제어 메시지 전용의 중계 구역을 통해서만 중계기(120)가 발송한 거리 측정 요청을 수신하며, 이런 경우, 기지국(130)은 단말기(110)에 대해 중계를 제공할 것을 요청하며, 단계(1025)에 진입한다; 단계(1025)에서, 중계를 지원하기 위해, 초기 거리 측정의 연결 식별자를 사용하여, 기지국(130)은 단말기(110)에 거리 측정 응답 메시지를 반환하나, 거리 측정 응답에 포 함된 무선 주파수의 전력 강도 설정은 중계기에서 측정한 신호 강도 등급에 근거하여 조정한다. 단말기(110)에서 온 모든 상향 링크 전송은 먼저 중계기(120)에서 수신하고, 이어서 기지국(130)에 발송하기 때문에, 단말기(110)의 전력 강도를 조정해서, 단말기(110)와 중계기(120)간의 연결된 전송 거리에 적용시킨다. 마찬가지로, 단말기(110)의 동기화 편차 교정도 조정해야 한다. 단말기의 관점에서, 중계기를 기지국으로 보고, 또한 모든 상향 링크 메시지는 가상 기지국을 거쳐 간다. 단계(1028)에서 본 동작을 종결한다.
수신과 발송 과정에서, 중계기(120)는 단말기(110) 대신 기지국(130)에 연결하는 작용을 한다. 하향 링크 제어 메시지를 제외하고, 모든 메시지는 중계기(120)에서 먼저 수신하고, 기지국(130) 혹은 단말기(110)에 전달한다. 기지국(130)은 중계기(120)와 단말기(110)에 대해 중복된 자원을 분배한다. 중계기가 과도하게 복잡해지는 것은 방지하기 위해, 단말기와 중계기는 모두 기지국의 지시에 따라 데이터를 수신하고 발송한다. 도 6은 중계기(120)와 단말기(110)의 자원 분배(부반송파와 타임 슬롯 자원을 포함함)를 도시한다. 하향 링크에서, 베어러 데이터는 우선 기지국(130)에서 중계기(120)의 버스트 블록에 분배하여 전송하고, 이어서 기지국(130) 명령에 의거하여, 중계기(120)는 단말기(110)에 다시 발송하고, 단말기(110)에 발송한 버스트 블록은 항상 중계기(120)에 발송한 버스트 블록 뒤에 온다. 그러므로, 중계기(120)는 충분한 시간을 갖고 수신한 데이터를 처리하고, 단말기의 버스트 블록이 도달할 때, 발송을 진행한다. 이런 방법을 통해, 하향 통신에서, 셀 내부의 전환이 필요하지 않다. 단말기(110)가 중계기(120)와 멀 어져 기지국(130) 범위 안에 도달하는 경우, 단말기(110)는 여전히 자신의 하향 링크 연결을 유지한다. 기지국(130)은 부가적인 데이터 필드로 중계기(120)에 하향 자원 분배를 통지한다.
상응하는 상향 링크 전송에서, 중계기(120)에 분배한 버스트 블록은 단말기(110)의 버스트 블록 뒤에 온다. 단말기(110)의 데이터는 중계기(120)에서 기지국에 도달하는 버스트 블록에 분배하여 발송한다. 상응하는 상향 링크 전송에서, 기지국(130)은 동시에 단말기(110) 버스트 블록과 중계기(120) 버스트 블록 중에 데이터를 탐지하고, 이들 데이터의 유효성과 품질을 검사한다. 마찬가지로, 중계기(120)를 통해 전송된 메시지는 통상적인 상황에서 보다 좋은 신호 품질을 갖추어, 기지국에 의해 사용된다. 어떤 상황에서, 단말기(110)의 버스트 블록에서, 기지국(130)은 어떤 신호도 받지 못할 수 있어, 기지국은 비교하지 않고 바로 중계된 데이터 블록을 사용한다. 도 7은 하향 링크/상향 링크에서 메시지의 전송 순서를 상세히 도시한다.
이외에도 중계기는 자원 요청도 중계하며, 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예의 중계기(120)는 자원 요청을 수신하고, 제어 메시지 전용의 중계 구역에서 기지국(130)에 발송한다. 이와 같이, 기지국(130)은 동일 프레임에서 자원 요청을 수신하여, 다음 프레임에서 응답할 수 있어, 자원 요청과 허가 과정에서 추가적인 시간 지연이없다. 그리고, 단말기(110)에서 직접 발송한 자원 요청은 기지국에 의해 무시된다.
많은 상황에서, 중계는 단 거리 무선 전송, 일정한 가시선 구역을 초래하여, 보다 좋은 신호 대 잡음비(SNR)을 얻을 수 있고, 나아가 가입자는 보다 높은 신호 품질과 데이터 속도를 얻는다. 중계를 통해서, 음영 지역의 커버리지를 보장하고, 커버리지 공백을 메움으로써, 시스템은 보다 광범위한 구역의 커버리지와 틈새 없는 커버리지를 실현할 수 있다. 그리고, 중계 기술의 도입으로 전력 소비를 낮출 수 있어, WiMAX 무선 애플리케이션에 유리하다. 마지막으로, 중계기는 유선 방식으로 기지국에 연결한 필요가 없어, 망 개설 투자 비용이 낮고, 망 설치가 빠르다.
상기 설명에서, 상기 무선 접속 제어 방법을 실시하기 위해, 본 발명은 중계기(120)을 제시하였고, 도 1b에 도시한 바와 같이, 중계기(120)는 다음과 같은 장치를 포함한다: 중계기의 동작을 제어하는 중계 제어 장치(1205); 무선 채널로 단말기와 기지국의 메시지를 수신하는 중계 수신 장치(1201); 무선 채널로 단말기와 기지국에 메시지를 발송하는 중계 발송 장치(1204). 중계 제어 장치(1205)의 제어 하에, 상기 중계 수신 장치(1201)는 단말기에서 온 상향 링크 베어러 데이터와 제어 메시지를 수신하고, 이어서, 중계 발송 장치(1204)에서 상기 기지국에 발송한다; 중계 수신 장치(1201)는 기지국에서 온 하향 링크 베어러 데이터를 수신하고, 이어서 중계 발송 장치(1204)에서 상기 단말기에 발송한다. 게다가 다음과 같은 장치를 더 포함한다: 상기 단말기의 거리 측정 요청의 신호 강도를 측정하는 거리 측정 장치(1202); 분석 판단하여, 신호의 중계 발송 여부를 결정하는 중계 판단 장치(1203).
이외에도, 본 발명의 목적을 실현하기 위해, 개선된 기지국(130)은 제시하였고, 도 1c에서 도시한 바와 같이, 기지국(130)은 다음과 같은 장치를 포함한다: 메 시지의 수신과 발송을 제어하는 기지국 제어 장치(1305); 무선 채널로 단말기와 중계기의 메시지를 수신하는 기지국 수신 장치(1301); 무선 채널로 단말기와 중계기에 메시지를 발송하는 기지국 발송 장치(1304). 기지국 제어 장치(1305)의 스케줄링 제어 하에, 상기 기지국 수신 장치(1301)는 중계기에서 온 상향 링크 베어러 데이터와 상향 링크 제어 메시지를 수신한다; 상기 기지국 발송 장치(1304)는 상기 중계기에 하향 링크 베어러 데이터를 발송한다. 상기 기지국 발송 장치(1304)는 상기 단말기에 제어 메시지를 직접 발송한다.
게다가, 기지국(130)은 기지국 판단 장치(1303)를 더 포함하며, 상기 기지국 판단 장치(1303)는 상기 중계기가 측정한 신호 강도 등급과 단말기 메시지에 의거하여, 중계 여부를 판단하며, 기지국 제어 장치(1305)는 기지국 발송 장치(1304)를 지시하여 상기 단말기에 거리 측정 응답 메시지를 반환하며, 상기 거리 측정 응답 메시지는 중계기의 신호 측정 메시지에 근거하여 조정한 무선 주파수 전력 강도와 동기화 편차 교정을 포함한다.
상기 설명에서, 비록 첨부 도면과 결합하여 본 발명의 실시 방식을 설명하였으나, 본 기술 영역의 기술자는 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 또는 수정을 실시할 수 있다.
많은 상황에서, 중계는 단 거리 무선 전송, 일정한 가시선 구역을 초래하여, 보다 좋은 신호 대 잡음비(SNR)을 얻을 수 있고, 나아가 가입자는 보다 높은 신호 품질과 데이터 속도를 얻는다. 중계를 통해서, 음영 지역의 커버리지를 보장하고, 커버리지 공백을 메움으로써, 시스템은 보다 광범위한 구역의 커버리지와 틈새 없는 커버리지를 실현할 수 있다. 그리고, 중계 기술의 도입으로 전력 소비를 낮출 수 있어, WiMAX 무선 애플리케이션에 유리하다. 마지막으로, 중계기는 유선 방식으로 기지국에 연결한 필요가 없어, 망 개설 투자 비용이 낮고, 망 설치가 빠르다.

Claims (20)

  1. 무선 접속 제어 방법에 있어서,
    상기 무선 접속의 시스템은 무선 채널로 메시지를 수신하고 발송하는 단말기와 기지국을 포함하며; 상기 기지국의 제어 하에서, 중계기를 이용하여, 무선 채널로 상기 단말기 및 상기 기지국의 메시지를 수신하고 발송하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 채널은 상향 링크와 하향 링크를 포함하고, 상기 메시지는 제어 메시지와 베어러 데이터를 포함하며,
    상기 중계기는 상기 단말기에서 온 상향 링크 베어러 데이터와 제어 메시지를 수신하고, 이어서 상기 기지국으로 발송하는 단계;
    상기 중계기는 상기 기지국에서 온 하향 링크 베어러 데이터를 수신하고, 이어서 상기 단말기에 발송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 제어 메시지를 단말기에 직접 발송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무선 채널은 직교 주파수 분할 다중 접속의 프레임 구조를 사용하고, 상기 프레임 구조는 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임을 포함하며,
    상기 상향 링크 프레임에 제어 메시지 전용의 중계 구역을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 메시지 전용의 중계 구역은 상기 상향 링크 프레임의 말단 또는 근접한 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프레임 구조는 버스트 블록을 포함하며,
    상기 상향 링크 전송에서, 상기 중계기의 버스트 블록 분배는 상기 단말기의 버스트 블록 분배 뒤에 오고, 상기 단말기의 메시지는 중계기에서 기지국에 도달하는 버스트 블록 분배에서 발송하는 단계;
    상기 하향 링크 베어러 데이터는 우선 상기 기지국이 상기 중계기에 분배한 버스트 블록에서 전송하고, 이어서 상기 기지국 명령에 따라, 상기 중계기는 다시 상기 단말기에 발송하는 단계 - 상기 단말기에 발송한 버스트 블록은 항상 상기 중계기에 발송한 버스트 블록 뒤에 옴 -
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 단말기에서 거리 측정 요청 메시지를 발송하는 단계;
    상기 중계기는 상기 단말기의 거리 측정 요청의 신호 강도를 측정하여, 비교적 신호가 강한 거리 측정 요청은 상기 제어 메시지 전용의 중계 구역으로 상기 기지국에 발송되고, 기타 비교적 약한 거리 측정 요청은 중계기에 의해 무시되는 단계;
    상기 기지국이 중계 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    중계해야 할 경우, 기지국은 상기 중계기가 측정한 신호 강도 등급과 시간 편차에 근거하여, 단말기에 거리 측정 응답 메시지를 반환하는 단계 - 상기 거리 측정 응답 메시지는 무선 주파수 전력 강도·동기화 편차 교정을 포함한다 -
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    기지국은 부가적인 데이터 필드로 중계기에 하향 자원 분배를 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 중계기는 자원 요청을 중계하며, 상기 중계기는 자원 요청을 수신한 후, 상기 제어 메시지 전용의 중계 구역에서 상기 기지국에 발송하는 단계;
    상기 기지국은 자원 요청을 수신하고, 응답하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 특수한 연결 식별자를 상기 중계기에 분배하는 것을 특징으로 하는 무선 접속 제어 방법.
  12. 중계기에 있어서,
    중계기의 동작을 제어하는 중계 제어 장치;
    무선 채널로 단말기와 기지국의 메시지를 수신하는 중계 수신 장치;
    무선 채널로 단말기와 기지국에 메시지를 발송하는 중계 발송 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무선 채널은 상향 링크와 하향 링크를 포함하고, 상기 메시지는 제어 메시지와 베어러 데이터를 포함하며,
    상기 중계 수신 장치는 상기 단말기에서 온 상향 링크 베어러 데이터와 제어 메시지를 수신하고, 이어서 중계 발송 장치에서 상기 기지국으로 발송하며;
    상기 중계 수신 장치는 상기 기지국에서 온 하향 링크 베어러 데이터를 수신하고, 이어서 중계 발송 장치에서 상기 단말기에 발송하는 것을 특징으로 하는 중계기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 무선 채널은 직교 주파수 분할 다중 접속의 프레임 구조를 사용하고, 상기 프레임 구조는 상향 링크 프레임을 포함하고, 상기 상향 링크 프레임에 제어 메시지 전용의 중계 구역을 설정한 것을 특징으로 하는 중계기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 단말기의 거리 측정 요청의 신호 강도와 시간 편차를 측정하는 거리 측정 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
  16. 기지국에 있어서,
    메시지의 수신과 발송의 동작을 제어하는 기지국 제어 장치;
    무선 채널로 단말기와 중계기의 메시지를 수신하는 기지국 수신 장치;
    무선 채널로 단말기와 중계기에 메시지를 발송하는 기지국 발송 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무선 채널은 상향 링크와 하향 링크를 포함하고, 상기 메시지는 제어 메시지와 베어러 데이터를 포함하며,
    상기 기지국 수신 장치는 상기 중계기에서 온 상향 링크 베어러 데이터와 제어 메시지를 수신하며;
    상기 기지국 발송 장치는 상기 중계기에 하향 링크 베어러 데이터를 발송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기지국 발송 장치는 제어 메시지를 상기 단말기에 직접 발송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 무선 채널은 직교 주파수 분할 다중 접속의 프레임 구조를 사용하고, 상기 프레임 구조는 상향 링크 프레임을 포함하고, 상기 상향 링크 프레임에 제어 메시지 전용의 중계 구역을 설정한 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 중계기가 측정한 신호 강도 등급에 의거하여, 중계 여부를 결정하는 기 지국 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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