KR20070109519A - 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 중계서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 중계서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 기지국-중계국 링크의 시작 영역에 위치시키기 위한 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 결정하는 과정과, 상기 결정된 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 프레임 제어 헤더의 프리앰블를 통해 전송하는 과정과, 수신되는 프레임 제어 헤더의 프리앰블에서 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호를 검출하는 과정과, 기 설정된 코드를 확인하는 과정과, 상기 검출된 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호와 상기 코드를 이용하여 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 검출하는 과정을 포함하여, 상기 셀 환경 변수에 따라 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 적응적으로 적용할 수 있고, 중계국이 기지국과 통신 링크 설정 시, 해당 프레임의 정보를 정확히 복호 할 수 있는 이점이 있다.
다중 홉 중계 방식, 기지국-중계국 링크, 부채널 구성 방식 정보, FCH 프리앰블

Description

다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 중계 서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPORTING RELAY SERVICE IN MULTI-HOP RELAY BROAD BAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION TERMINAL}
도 1은 통상적인 광대역 무선 접속 통신시스템에서 다중 홉 중계방식을 사용하여 서비스를 제공하는 신호 흐름을 도시하는 도면,
도 2는 통상적인 IEEE 802.16시스템에서 다수의 부채널 구성 방식으로 구성되는 OFDMA 프레임을 도시하는 도면,
도 3은 종래기술에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템의 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템의 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 고정하는 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 FCH 프리앰블을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 FCH 프리앰블을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 채널을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 채널의 시간영역 신호를 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 채널의 주파수 영역을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 채널을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 부반송파의 패턴을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 하향링크 맵 정보를 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 하향링크 맵 정보를 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 14는 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 송신장치의 블록 구성을 도시하는 도면, 및
도 15는 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 수신장치의 블록구성을 도시하는 도면.
본 발명은 광대역 무선 접속 통신시스템에 관한 것으로서, 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국-중계 링크의 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 적응적으로 적용하고, 이에 대한 상기 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신시스템인 4세대 통신시스템에서는 약 100Mbps 이상의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Qos)을 가지는 서비스들을 개별 가입자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4세대 통신시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : 이하, LAN이라 칭함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하, MAN이라 칭함) 시스템과 같은 광대역 무선 접속 통신시스템에 이동성(Mobility)과 서비스 품질을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기 4세대 통신시스템에서 가장 중요한 요구 조건 중의 하나는 자가 구성형(self-configurable)의 무선 네트워크 구성이다. 상기 자가 구성형의 무선 네트워크는, 중앙 시스템의 제어 없이 무선 네트워크를 자율적 또는 분산적으로 구성하여 이동 통신 서비스를 제공할 수 있는 무선 네트워크를 일컫는다. 일반적으로, 상기 4세대 통신 시스템에서는 고속 통신을 가능하게 하고 더 많은 통화량을 수용하기 위하여 반경이 매우 작은 셀들이 설치된다. 이 경우, 현재의 무선망 설계 방식 을 그대로 사용하는 중앙 집중적인 설계는 불가능할 것으로 예상된다. 따라서, 상기 4세대 통신 시스템은 분산적으로 제어되고 구축되면서도, 새로운 기지국의 추가와 같은 환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 따라서, 상기 4세대 통신 시스템에서는 자가 구성형 무선 네트워크를 요구하고 있다.
상기 4세대 통신 시스템에서 요구되는 자가 구성형 무선 네트워크를 현실적으로 구현하기 위해서는 애드-혹 네트워크(ad-hoc network)에서 적용된 기술을 무선 접속 통신시스템에 도입해야 한다. 이러한 대표적인 사례가 다중홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템으로서, 고정 기지국으로 구성된 광대역 무선 접속 망에 애드-혹의 다중 홉 중계기법을 도입한 것이다.
일반적인 광대역 무선 접속 통신시스템에서는 고정된 기지국(Base station)과 단말(Mobile station) 간에 하나의 직접 링크(direct 링크)로 통신이 이루어지므로, 단말과 기지국 간에 신뢰도가 높은 무선 통신링크를 쉽게 구성할 수 있다. 그러나, 기지국의 위치가 고정되어 있으므로 무선망 구성의 유연성 (flexibility) 이 낮으며, 따라서 트래픽 분포나 통화 요구량의 변화가 심한 무선환경에서 효율적인 서비스를 제공하기 어렵다.
이와 같은 단점을 극복하기 위해 주변의 여러 단말 또는 중계국들을 이용하여 다중-홉 형태로서 데이터를 전달하는 중계 서비스를 이용할 수 있다. 상기 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템은 통신 환경변화에 대해 빠르게 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있게 된다. 또한 기지국과 단말 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 중계 경로를 구성함으로써, 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 상기 단말에 제공할 수 있다. 더욱이 상기 다중 홉 중계 경로를 이용하여 음영 지역과 같이 상기 기지국과 통신을 수행할 수 없는 지역의 단말들에 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있어, 셀 영역을 확장시킬 수 있다.
도 1은 통상적인 광대역 무선 접속 통신시스템에서 다중 홉 중계방식을 사용하여 서비스를 제공하는 신호 흐름을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에 포함되는 단말들(140, 150, 160, 170)은 기지국(100)과 중계국들(110, 120, 130)을 통해 광대역 무선 접속 서비스를 제공받는다.
즉, 상기 기지국(100)의 셀 영역(110)에 포함되는 단말들(140, 150)은 상기 기지국(100)과 직접 단말 링크(L1)를 이용하여 통신을 수행한다. 이때, 상기 기지국(100)의 셀 경계지역에 위치하여 채널 상태가 열악한 단말 2(150)는 상기 중계국 2(130)의 중계 단말 링크(L2)를 이용하여 고속의 데이터 채널을 제공받는다.
또한, 상기 기지국(100)의 셀 영역(101) 밖에 위치하는 단말들(160, 170)은 상기 중계국 1(110)의 중계 단말 링크(L3)를 통해 상기 기지국(100)의 서비스를 제공받는다. 다시 말해, 상기 기지국(100)은 상기 중계국 1(110)을 이용하여 셀 영역 밖에 위치한 단말들(160, 170)에게 서비스 제공하여 셀 영역을 확대한다. 또한, 상기 중계국 1(110)의 서비스 영역 내에서 셀 경계지역에 위치하여 채널 상태가 열악한 단말 4(170)는 상기 중계국 2(120)의 단말 링크(L4)를 이용하여 전송 용량을 증대시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 광대역 무선 접속 통신시스템은 중계국을 통한 다중 홉 중계기법을 이용하여 채널 상태가 열악한 셀 경계지역 및 음영지역에 위치한 단말에 제어 채널 및 고속의 데이터 채널을 제공하여, 셀 영역 확장 및 용량을 증대시킬 수 있다. 상술한 바와 같이 중계국이 중계 서비스를 제공하기 위해서는 우선적으로 기지국-중계국 링크가 설정되어야 한다.
최근 상기 광대역 무선 접속 통신시스템에서는 다중 접속 방식으로 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access : 이하, 'OFDMA'라 칭함) 방식에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 상기 OFDMA 방식은 전체 주파수 대역을 다수의 직교 부반송파로 구분하여, 부반송파 할당 방식에 따라 여러 가지 형태로 부채널이 구성될 수 있다. 예를 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 하향링크에서는 부채널 구성 방식으로 PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2(Tile Usage Sub-channel 2) 가 있다.
따라서, 상기 OFDMA 방식을 사용하는 기지국은 채널 환경, 간섭, 이동성 등의 셀 환경 변수에 따라 알맞은 부채널 구성 방식을 이용하여 통신을 제공할 수 있다.
도 2는 통상적인 IEEE 802.16시스템에서 다수의 부채널 구성 방식으로 구성 되는 OFDMA 프레임을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 OFDMA 프레임(200)은 하향링크 부프레임(210)과 상향링크 부프레임(220)으로 구분된다.
상기 하향링크 부프레임(210)은 앞 단에 프리앰블(Preamble)과 공통 제어 정보를 위치(Mandatory slot)시킨다. 이때, 상기 공통 제어 정보는 프레임 제어 헤더(Frame Control Header : 이하, FCH라 칭함)를 포함하여 하향링크 부프레임에 관한 제어 정보(=하향링크 맵)를 복호할 수 있는 정보를 전송한다. 즉, 상기 제어 정보는 상기 FCH를 복호해야 확인할 수 있다.
이후, 상기 제어 정보를 확인하여 각 부프레임내(하향링크/상향링크 부프레임)의 다수 영역에 대한 부채널 구성 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 부채널 구성 방식 정보는, 상기 제어 정보에 포함된 존정보가 포함된 IE()(예 : Zone-Switch_IE()정보 또는 AAS_DL_Zone_IE() 등)을 통해 확인할 수 있다. 또한, 일반적인 광대역 무선 접속 시스템에서 상기 공통 제어 정보가 전송되는 영역을 고정하여 사용한다. 예를 들어, IEEE 802.16 시스템에서는 상기 영역을 PUSC 영역으로 고정하는 것을 필수 사항으로 규정한다.
또한, 상기 도 2에서, 점선으로 표시된 버스트 영역은 셀 환경에 따라 변화될 수 있고, 상기 프리앰블을 포함한 실선 영역은 고정된 슬롯을 나타낸다.
상기 광대역 무선 접속 통신시스템에서 다중 홉 중계서비스를 지원하기 위해 기지국은 단말뿐만 아니라 중계국과도 통신을 수행해야한다. 따라서, 상기 기지국 은 하기 도 3에 도시된 바와 같은 프레임 구조를 사용하여 상기 단말뿐만 아니라 중계국과도 통신을 수행한다.
도 3은 종래기술에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템의 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 각 부프레임(300, 310)은 상기 기지국과 단말의 통신을 위한 제 1 영역(301, 311)과 상기 기지국과 중계국의 통신을 위한 2 영역(303, 313)으로 시간 다중화하여 구분된다.
따라서, 상기 기지국은 상기 제 1 영역(301, 311)을 통해 직접 링크로 연결된 단말로 동기 채널, 제어 채널 및 트래픽 채널을 제공한다. 또한, 상기 기지국은 상기 제 2 영역(303, 313)을 통해 상기 중계국으로 동기 채널, 제어 채널 및 트래픽 채널을 제공한다. 여기서, 상기 제 1 영역(301, 311)과 제 2 영역(303, 313)의 크기는 고정적이거나, 셀 환경에 따라 적응적으로 조정될 수 있다. 상기 단말 또는 중계국에게 상기 영역 정보는 영역 시작 위치와 부채널 구성정보를 포함하는 기존 정의된 정보 요소(예를 들어, DL/UL_Zone_IE(), AAS_DL/UL_IE())를 통해 전송된다.
상기 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 프레임을 이용하여 통신을 수행하는 경우, 상기 중계국은 단말처럼 동작하여 상기 제 1 영역(301)을 통해 초기 접속을 시도한다. 이후, 중계 서비스를 제공하기 위해 상기 제 2 영역(303)을 통해 기지국-중계국 링크의 시작 심볼 위치를 지정받는다. 이때, 상기 중계국은 상기 제 2 영역(303)의 FCH를 복호하여 상기 제 2 영역(303)의 시작 심볼 위치에 전송되는 신호를 복호한다. 여기서, 상기 FCH가 포함된 영역의 부채널 구성 방식을 알아야 상기 FCH를 복호할 수 있다. 하지만, 상기 제 1 영역(301)과 제 2 영역(303)의 크기가 셀 환경에 따라 적응적으로 조정될 경우, 상기 제 2 영역(303)의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 확인할 수 없다.
따라서, 상기 기지국은 다수의 중계국들과 통신을 수행하면서 여러 가지 셀 환경 변수에 따라 부채널 구성 방식을 적응적으로 변경할 수 있다. 그러므로 상기 제 2 영역(303)을 통해 상기 기지국과 통신을 수행하는 중계국도 매 프레임마다 적응적으로 구성될 수 있는 상기 제 2 영역(303)의 부채널 구성 방식을 검출할 수 있는 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 셀 환경 변수에 따라 적응적으로 적용되는 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 프레임 제어 헤더 앞 단에 프리앰블을 삽입하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템 에서 이전 프레임의 동기 채널을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 이전 프레임 하향링크 맵 정보를 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 고정된 부채널 구성 방식을 지정하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 프레임 제어 헤더가 위치하는 영역을 셀 환경 변수에 따라 다양하게 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 방법은, 상기 시작 영역을 위치시키기 위한 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 결정하는 과정과, 상기 결정된 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 프레임 제어 헤더(FCS : Frame Control Header)의 프리앰블(Preamble)를 이용하여 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 방법은, 수신되는 프레임 제어 헤더의 프리앰블에서 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호를 검출하는 과정과, 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 나타내기 위해 기 설정된 코드를 확인하는 과정과, 상기 검출된 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호와 상기 코드를 이용하여 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 방법은, 상기 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역을 위치시키기 위한 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 결정하는 과정과, 상기 결정된 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 동기 채널을 이용하여 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 방법은, 수신되는 동기 채널에서 부채널 구성 방식을 나타내기 위한 소정 패턴을 확인하는 과정과, 기 설정된 부채널 구성 방식별 패턴과 상기 확인된 패턴을 비교하여 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 6 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 방법은, 상기 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역을 위치시키기 위한 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 결정하는 과정과, 상기 결정된 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 하향링크 맵에 포함시켜 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 7 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 방법은, 수신되는 하향링크 맵 신호를 복조 및 복호하는 과정과, 상기 복조 및 복호된 하향링크 맵 신호에 포함된 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 8 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 장치는, 셀 환경 변수에 따라 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 결정하는 부채널 구성 방식 결정기와, 상기 결정된 부채널 구성 방식을 포함하는 기지국과 중계국 링크의 부프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 9 견지에 따르면, 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 장치는, 프레임 제어 헤더의 프리앰블 신호에서 부채널 구성 방식별 물리 채널신호를 검출하는 물리 채널 신호 검출기와, 상기 부채널 구성 방식별 물리 채널신호들과 기 설정된 프리앰블 코드를 이용하여 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 검출하는 부채널 구성 방식 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 다중 홉 중계방식(Multi-hop Relay)의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 셀 환경 변수에 따라 기지국-중계국 링크에 적응적인 부채널 구성 방식을 적용하고, 상기 적용된 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명은 시분할 복신(Time Division Duplex) 및 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식을 사용하는 무선통신시스템을 예를 들어 설명하며, 다른 다중 접속 방식 및 다른 분할 복신 기반의 통신시스템에도 동일하게 적용 가능하다.
또한, 이하 설명은 상기 기지국에서 단말 또는 중계국에 동기화된 동기 채널을 제공하기 위해 하기 도 4에 도시된 바와 같은 프레임 구조를 예를 들어 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템의 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 프레임 구조는 상기 기지국-단말 링크를 위한 제 1 영역(411, 421)과 상기 기지국-중계국 링크를 위한 제 2 영역(413, 423) 으로 시간 다중화되어 구분된다.
상기 기지국에서 단말과 중계국에 동기화된 동기 채널을 제공하기 위해 상기 제 1 영역(411)을 통해 상기 단말을 위한 동기 채널을 프리앰블(preamble) 형태로 제공한다. 또한, 상기 제 2 영역(413)을 통해 상기 중계국을 위한 동기 채널을 포스트앰블(postamble) 형태로 제공한다. 여기서, 상기 제 1 영역(411, 421)과 상기 제 2 영역(413, 423)은 고정 길이를 갖거나, 셀 환경에 따라 동적으로 변할 수 있다.
이때, 상기 제 2 영역(413)의 프레임 제어 정보를 포함하는 프레임 제어 헤더(Frame Control Header : 이하, FCH라 칭함)를 전송하기 위한 논리적 부채널은 미리 정해져 있다고 가정하여 설명한다. 여기서, 논리적 부채널은 부채널 구성 방식에 따라 다른 형태의 물리 채널로 매핑될 수 있다. 따라서, 상기 부채널 구성 방식을 검출해야 상기 FCH를 복호할 수 있다.
이하 본 발명은 상기 셀 환경 변수에 따라 적응적으로 적용되는 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 여러 방식을 예를 들어 설명한다.
먼저, 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위해 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 고정적으로 지정한다. 즉, 상기 기지국-중계국 링크에서 FCH가 전송되는 영역(시작 영역)의 부채널 구성 방식을 미리 규정한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 고정하는 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하향링크 부프레임(510)은 기지국-단말 링크를 위한 제 1 영역(511)과 기지국-중계국 링크를 위한 제 2 영역(521)으로 시분할 다중화되어 구분된다.
상기 제 1 영역(511)과 제 2 영역(521)은 각각 FCH(예 : 기지국-단말 링크 FCH, 기지국-중계 링크 FCH)가 전송되는 부채널 구성 방식이 미리 규정되어 있다. 즉, 상기 제 1 영역(511)은 미리 규정된 부채널 구성 방식에 따른 고정 부채널 구성 영역 내(513)에서 상기 기지국-단말 링크 FCH를 전송한다. 또한, 상기 제 2 영역(521)도 미리 규정된 부채널 구성 방식에 따른 고정 부채널 구성 영역 내(523)에서 상기 기지국-중계국 링크 FCH를 전송한다.
만일, 하나의 프레임을 다수의 존(Zone)으로 구성할 경우, 각 링크의 시작 영역 이외의 다른 영역 정보는 상기 FCH가 전송되는 영역 내의 하향링크 맵(DL-MAP)에 지정할 수 있다. 즉, 상기 기지국-단말 링크뿐만 아니라 상기 기지국-중계 링크에서도 하향링크의 시작 영역은 한가지 부채널 구성 방식에 따른 동작 모드만을 사용하도록 규정한다. 여기서, 상기 존은, 하나의 부채널 구성 방식에 따라 구성되는 구간을 의미한다.
이하 설명하는 방식들은 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 고정적으로 지정하지 않고 셀 환경 변수에 따라 적응적으로 적용하기 위해 상기 기지 국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위한 방법들에 대해 설명한다.
먼저, 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위해 상기 기지국-중계국 링크에서 FCH가 전송되는 물리 채널 앞 단에 프리앰블(Preamble)을 위치시킨다. 이하 설명에서 상기 FCH가 전송되는 물리 채널 앞 단에 위치하는 프리앰블을 FCH 프리앰블이라 칭한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 FCH 프리앰블을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이 상기 하향링크 부프레임(610)은 기지국-단말 링크를 위한 제 1 영역(611)과 기지국-중계국 링크를 위한 제 2 영역(621)으로 시분할 다중화되어 구분된다.
상기 제 1 영역(611)과 제 2 영역(621)은 프레임의 시작 영역에 각각 FCH(예 : 기지국-단말 링크 FCH, 기지국-중계 링크 FCH)를 위치시킨다. 다시 말해, 상기 제 1 영역(611)은 미리 규정된 부채널 구성 방식에 따른 고정 부채널 구성 영역 내(613)에서 상기 기지국-단말 링크 FCH를 전송한다.
반면에, 상기 제 2 영역(621)은 셀 환경 변수에 따라 부채널 구성 방식을 변화시키기 위해 상기 부채널 구성 정보를 지정하기 위해 상기 FCH가 전송되는 물리 채널의 앞 단에 FCH 프리앰블(623)을 위치시킨다. 즉, 상기 FCH는 부채널 구성 방식에 따라 매핑되는 물리 채널 구조가 다르기 때문에 상기 물리 채널에 FCH 프리앰블을 위치시켜 상기 FCH의 부채널 구성 방식 정보를 포함시켜 송신한다. 여기서, 상기 FCH 프리앰블은 전체 주파수 대역을 점유하는 것이 아니라, 상기 FCH가 전송되는 물리적 부채널만을 이용하여 구성된다.
상술한 바와 같이 상기 기지국-중계국 링크의 FCH가 전송되는 물리 채널의 앞 단에 FCH 프리앰블을 위치시켜 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하는 경우, 수신장치는 하기 도 7에 도시된 방식을 이용하여 상기 부채널 구성 방식 정보를 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 FCH 프리앰블을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 수신장치는 701단계에서 송신단으로부터 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 신호가 수신되지 않으면, 상기 수신장치는 711단계로 진행하여 해당 모드(예 : 대기 모드)를 수행한다.
한편, 상기 신호가 수신되면, 상기 수신장치는 703단계로 진행하여 상기 수신된 시간 영역 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한다.
상기 시간 영역 신호를 주파수 영역 신호로 변환한 후, 상기 수신장치는 705단계로 진행하여 상기 주파수 영역의 신호들 중 상기 FCH 프리앰블 영역이 점유하는 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호를 탐색하여 상기 부채널 구성 방식별 물리 채널을 검출한다.
상기 부채널 구성 방식별 물리 채널들을 검출한 후, 상기 수신장치는 707단 계로 진행하여 미리 지정된 프리앰블 코드를 확인하다.
이후, 상기 수신장치는 709단계로 진행하여 상기 부채널 구성 방식별 물리 채널과 상기 프리앰블 코드의 상관(Correlation)을 통해 상기 FCH이 포함된 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 획득한다. 여기서, 상기 프리앰블 코드는, 다중 안테나(Multi Input Multi Output) 동작 등과 같은 추가의 동작 모드를 지정하고자할 때 이를 구분하기 위해 다수의 프리앰블 코드가 사용될 수 있다. 즉, 물리적 채널에서 검출된 신호를 MIMO 동작 모드를 대변하는 코드와의 상관성을 검출하여 부채널 구성 방식뿐만 아니라 MIMO 동작 모드 정보도 획득할 수 있다. 따라서, 부채널 구성 방식 정보만을 획득하고자 할 경우에는 하나의 코드만이 사용될 수 있다. 그러나 다수의 프리앰블 코드를 두어 다양한 동작 모드를 대변할 수 있도록 구성할 수 있다.
이후, 상기 수신장치는 본 알고리즘을 종료한다.
다음으로 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위해 이전 프레임에서 전송되는 중계국을 위한 동기 채널을 이용하여 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 채널을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 8에 도시된 바와 같이 상기 프레임들(810, 840)의 부프레임들(811, 813, 841, 843)은 각각 기지국-단말 링크를 위한 제 1 영역(821, 851)과 기지국-중 계국 링크를 위한 제 2 영역(831, 861)으로 시분할 다중화되어 구분된다.
이때, 상기 제 1 영역(821, 851)과 제 2 영역(831, 861)은 프레임의 시작 영역에 각각 FCH(예 : 기지국-단말 링크 FCH, 기지국-중계 링크 FCH)를 위치시킨다. 다시 말해, 상기 제 1 영역(821, 851)은 미리 규정된 부채널 구성 방식에 따른 고정 부채널 구성 영역 내(823, 853)에서 상기 기지국-단말 링크 FCH를 전송한다.
반면에, 상기 제 2 영역(831, 861)은 셀 환경 변수에 따라 부채널 구성 방식을 변화시키기 위해 이전 프레임의 중계국을 위한 동기 채널을 이용하여 상기 FCH가 위치한 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송한다. 예를 들어, 상기 i번째 프레임(810)의 제 2 영역(831)의 시작 영역(833)의 부채널 구성 방식은 i-1번째 프레임의 제 2 영역에 포함되는 포스트앰블에 지정된다. 또한, 상기 i번째 프레임(810)의 제 2 영역(831)의 포스트앰블(835)은 i+1번째 프레임(840)의 제 2 영역(861)의 시작 영역(863)의 부채널 구성 방식 정보를 포함한다. 여기서, 상기 동기 채널은 시간 영역 또는 주파수 영역을 고려하여 상기 부채널 구성 방식 정보를 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이 이전 프레임의 중계국을 위한 동기 채널은 시간 영역 또는 주파수 영역을 고려하여 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하는 경우, 수신장치는 하기 도 9와 도 10에 도시된 방식을 이용하여 상기 부채널 구성 방식 정보를 검출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 채널에서 제공되는 시간 영역 신호를 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 상기 수신장치는 901단계에서 중계국을 위한 동기 채널이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 제 2 영역(831, 861)의 포스트앰블이 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 포스트앰블이 수신되면, 상기 수신장치는 903단계로 진행하여 상기 포스트앰블의 시퀀스 패턴을 확인한다.
이후, 상기 수신장치는 905단계로 진행하여 상기 확인된 시퀀스 패턴에 따라 다음 프레임의 기지국-중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 획득한다. 여기서, 상기 시작 영역에는 상기 기지국-중계국 링크의 FCH가 포함된다.
예를 들어, 하기 <수학식 1>과 같이 미리 정해진 시간 영역 패턴이 존재하는 경우, 상기 동기 채널에 전송되는 시간 영역의 시퀀스 패턴을 확인하여 동일한 시간 영역 패턴이 의미하는 부채널 구성 방식 정보를 획득한다.
Figure 112006033085717-PAT00001
여기서, 상기 각각의 패턴은 특정 부채널 구성 방식 정보를 의미한다. 또한, 상기 동기 채널을 하나의 OFDMA 심볼로 구성한다면, 상기 A 시퀀스의 길이는 심볼 구간의 1/4가 된다. 만일, 상기 동기 채널이 다수의 OFDMA 심볼로 구성된다면 상기 A 시퀀스의 길이는 상기 동기 채널 구간을 고려하여 결정된다.
이후, 상기 수신장치는 본 알고리즘을 종료한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 채널의 주파수 영역을 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 상기 수신장치는 1001단계에서 중계국을 위한 동기 채널이 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 제 2 영역(831, 861)의 포스트앰블이 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 동기 채널을 통해 상기 포스트앰블이 수신되면, 상기 수신장치는 1003단계로 진행하여 상기 수신 시간 영역 신호를 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한다.
상기 시간 영역 신호를 주파수 영역 신호로 변환한 후, 상기 수신장치는 1005단계로 진행하여 상기 주파수 영역에서 동기 채널을 구성하는 부반송파의 패턴을 확인한다. 즉, 송신단에서 상기 동기 채널의 전체 부반송파를 일정 개수의 그룹으로 나누어 각 그룹이 부채널 구성 방식을 대변할 수 있도록 구성하여 전송한다. 예를 들어, 상기 송신단은 도 11a에 도시된 바와 같이 전체 주파수 대역을 3개의 그룹으로 나누어 각 그룹의 패턴에 따라 상기 부채널 구성 방식 정보를 전송한다.
따라서, 상기 수신장치는 주파수 영역에서 각 그룹별 수신 전력을 비교하여 상기 부반송파의 패턴을 확인한다.
상기 부반송파의 패턴을 확인한 후, 상기 수신장치는 1007단계로 진행하여 상기 부반송파 패턴에 따라 다음 프레임의 기지국-중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 획득한다. 여기서, 상기 시작 영역은 상기 기지국-중계국 링크의 FCH를 포함한다. 이후, 상기 수신장치는 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예는 상기 동기 채널의 전체 부반송파를 일정 개수의 그룹으로 나누어 각 그룹이 부채널 구성 방식을 대변할 수 있도록 구성한다. 다른 실시 예로 도 11b에 도시된 바와 같이 상기 동기 채널을 구성하는 부반송파 집합 내 일부 부반송파들(1101)을 이용하여 부채널 구성 방식 정보를 매핑시켜 전송할 수 있다.
마지막으로 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출하기 위해 이전 프레임의 하향링크 맵(DL-MAP) 정보를 이용하여 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 하향링크 맵 정보를 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 12에 도시된 바와 같이 상기 프레임들(1210, 1240)의 부프레임들(1211, 1213, 1241, 1243)은 각각 기지국-단말 링크를 위한 제 1 영역(1221, 1251)과 기지국-중계국 링크를 위한 제 2 영역(1231, 1261)으로 시분할 다중화되어 구분된다.
상기 제 1 영역(1221, 1251)과 제 2 영역(1231, 1261)은 프레임의 시작 영역 에 각각 FCH(예 : 기지국-단말 링크 FCH, 기지국-중계 링크 FCH)를 위치시킨다. 다시 말해, 상기 제 1 영역(1221, 1251)은 미리 규정된 부채널 구성 방식에 따른 고정 부채널 구성 영역 내(1223, 1253)에서 상기 기지국-단말 링크 FCH를 전송한다.
반면에, 상기 제 2 영역(1231, 1261)은 셀 환경 변수에 따라 부채널 구성 방식을 변화시키기 위해 이전 프레임의 하향링크 맵을 이용하여 상기 FCH가 포함된 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송한다. 예를 들어, 상기 i번째 프레임(1210)의 제 2 영역(1231)의 시작 영역(1235)의 부채널 구성 방식은 i-1번째 프레임의 제 2 영역에 포함되는 포스트 앰블에 지정된다. 또한, 상기 i번째 프레임(1210)의 제 2 영역(1231)의 하향링크 맵(1233)은 i+1번째 프레임(1240)의 제 2 영역(1261)의 시작 영역(1263)의 부채널 구성 방식 정보를 포함한다.
여기서, 상기 하향링크 맵(1233)은 하기 <표 1>과 같이 IEEE 802.16에서 제공하는 STC_DL_Zone_IE() 또는 AAS_DL_IE()에 하나의 필드를 추가시켜 다음 프레임의 기지국-중계국 링크의 시작 위치의 부채널 구성 방식 정보를 전송할 수 있다.
Sytax Size Notes
STC_DL_Zone_IE() or AAS_DL_IE(){
… . .
RS DL indicator 1 bit indicates the RS DL zone in next frame
}
상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이 상기 STC_DL_Zone_IE() 또는 AAS_DL_IE()에는 부채널 구성 방식 및 MIMO 방식을 지정하는 필드가 존재하므로 상기 다음 프레임의 부채널 구성 방식 정보는 상기 필드를 동일하게 사용한다. 단지, 1비트의 지시 비트(indication bit)를 두어 해당 정보가 상기 다음 프레임의 부채널 구성 방식 정보임을 알려준다.
상술한 바와 같이 프레임의 하향링크 맵을 통해 다음 프레임의 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하는 경우, 수신장치에서 하기 도 13에 도시된 방식을 이용하여 상기 부채널 구성 방식 정보를 검출할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 하향링크 맵 정보를 이용하여 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 13을 참조하면, 상기 수신장치는 1301단계에서 신호가 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 i번째 프레임의 제 2 영역에서 하향링크 맵이 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 신호가 수신되면, 상기 수신장치는 1303단계로 진행하여 상기 수신된 시간 영역 신호를 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한다.
상기 시간 영역 신호를 주파수 영역 신호로 변환한 후, 상기 수신장치는 1305단계로 진행하여 상기 주파수 영역 신호를 해당 변조 방식과 부호율에 따라 복호화를 수행한다.
이후, 상기 수신장치는 1307단계로 진행하여 상기 복호된 하향링크 맵에 포함되는 다음 프레임의 기지국-중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 확인한다. 이후, 상기 수신장치는 본 알고리즘을 종료한다.
상기 셀 환경 변수에 따라 적응적으로 적용되는 기지국-중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보는 상술한 방식들을 이용하여 검출할 수 있다. 만일, 상기 기지국-중계국 링크 하향링크 부프레임에 다수의 존이 위치하는 경우, 상기 첫 번째 존 이외의 다른 존들에 대한 부채널 구성 방식 정보는 상기 첫 번째 존에 전송되는 하향링크 맵 정보를 통해 지정된다. 만일, 상기 하향링크 맵에 상기 존에 대한 정보가 지정되지 않으면 상기 다음 프레임의 기지국-중계국 하향링크 부프레임의 시작 영역은 현재 프레임에서 사용한 부채널 구성 방식과 동일한 방식을 사용함을 인지하도록 한다. 여기서, 상기 존은, 하나의 부채널 구성 방식에 따라 구성되는 다수의 OFDMA심볼 구간을 의미한다.
상술한 여러 방식들을 이용하여 상기 셀 환경 변수에 따라 적응적으로 적용되는 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출할 수 있다. 이때, 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 송신장치(=기지국)는 하기 도 14에 도시된 바와 같이 구성된다. 또한, 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위해 수신장치(=중계국)는 하기 도 15에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 14는 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 송신장치의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 14에 도시된 바와 같이 상기 송신 장치는 부채널 구성 방식 결정기(1401), 프레임 생성기(1403), 타이밍 제어기(1405), 자원 매핑기(1407), 변조기(1409), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산기(1411) 및 RF 처리기(1413)를 포함하여 구성된다.
상기 부채널 구성 방식 결정기(1401)는 상기 셀 환경 변수(예 : 채널 환경, 간섭, 이동성)을 고려하여 상기 기지국-중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식을 결정한다.
상기 프레임 생성기(1403)는 상기 타이밍 제어기(1405)의 제어에 따라 트래픽 버스트를 중계링크로 연결된 단말로 전송하기 위한 부프레임과 상기 기지국으로 전송할 부프레임을 구성한다. 예를 들어, 상기 프레임 생성기(1403)는 상기 하향링크 부프레임의 제 1 영역 동안 상기 단말로 전송하기 위한 부프레임(기지국-단말 링크 부프레임)을 구성하고, 상기 상향링크 부프레임의 제 2 영역에서는 상기 중계국으로 전송하기 위한 부프레임(기지국-중계국 링크 부프레임)을 구성한다. 이때, 상기 프레임 생성기(1403)은 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 방식에 따라, 상기 부채널 구성 정보를 상기 기지국-중계국 링크 부프레임에 포함시킨다. 예를 들어, FCH 프리앰블을 사용하는 경우, 상기 제 2 영역의 FCH를 전송하는 물리 채널의 앞 단에 FCH 프리앰블을 위치시킨다. 또한, 동기 채널을 사용하는 경우, 상기 제 2 영역의 포스트앰블에 다음 프레임의 제 2 영역의 시작 영역 부채널 구성 방식 정보를 포함시킨다. 마지막으로 하향링크 맵을 사용하는 경우, 상기 제 2 영역의 하향링크 맵에 다음 프레임의 제 2 영역의 시작 영역 부채널 구성 방식 정보를 포함시킨다.
상기 타이밍 제어기(1405)는 상기 송신장치가 단말과 통신하는 제 1 영역과 상기 송신장치가 중계국과 통신하는 제 2 영역의 송수신 타이밍을 제어한다.
상기 자원 매핑기(1407)는 상기 프레임 생성기(1403)로부터 제공받은 각 부프레임들을 해당 링크의 버스트에 할당하여 출력한다.
상기 변조기(1409)는 상기 자원 매핑기(1407)로부터 각 링크의 버스트에 할당된 부프레임들을 제공받아 미리 정해진 변조 방식에 따라 변조한다.
상기 IFFT연산기(1411)는 상기 변조기(1409)로부터 제공받은 주파수 영역 신호를 역 고속 푸리에 변환을 수행하여 시간 영역 신호로 변환한다.
상기 RF처리부(1413)는 상기 IFFT연산기(1411)로부터 제공받은 기저대역 신호를 주파수 상향 변조하여 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 수신 장치(중계국)로 전송한다.
도 15는 본 발명에 따른 다중 홉 중계방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 부채널 구성 방식을 확인하기 위한 수신장치의 블록구성을 도시하고 있다. 이하 설명은 FCH 프리앰블을 사용하거나 동기 채널을 이용하여 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 검출하기 위한 수신장치의 구성을 예를 들어 설명한다.
상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 수신장치는 RF(Radio Frequency)처리부(1501), FFT(Fast Fourier Transform) 연산기(1503), 물리 채널 신호 검출기(1505) 및 모드 정보 검출기(1507)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1501)는 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 주파수 하향 변조하여 기저대역 신호로 변환한다.
상기 FFT연산기(1503)는 상기 RF처리부(1501)로부터 제공받는 시간 영역 신호를 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한다.
상기 물리 채널 신호 검출기(1505)는 상기 FFT연산기(1503)로부터 제공받은 주파수 영역 신호에서 각 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호 또는 동기채널에 포함된 시간 영역 또는 주파수 영역의 패턴을 검출한다. 예를 들어, 상기 FCH 프리앰블을 사용하여 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 검출하는 경우, 상기 주파수 영역의 FCH 프리앰블의 물리 채널을 검색하여 상기 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호를 검출한다. 또한, 상기 동기 채널을 이용하여 상기 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 검출하는 경우, 상기 동기 채널에 포함되는 시간 영역 시퀀스 패턴 또는 주파수 영역의 부반송파 패턴 또는 주파수 영역에서 전송된 정보를 검출한다.
상기 모드 정보 검출기(1507)는 상기 물리 채널 신호 검출기(1505)로부터 각 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호 또는 동기 채널에 포함된 시간 영역 또는 주파수 영역의 패턴정보 또는 주파수 영역에서 전송된 정보를 제공받는다. 이후, 상기 제공받은 정보들을 미리 정해진 프리앰블 코드 또는 부채널 구성 방식에 따른 패턴과 비교하여 상기 기지국-중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출한다.
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.
상술한 바와 같이, 다중 홉 중계방식이 광대역 무선 접속 통신시스템에서 셀 환경 변수에 따라 적응적으로 적용되는 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식 정보를 전송 및 검출함으로써, 상기 셀 환경 변수에 따라 기지국-중계국 링크의 부채널 구성 방식을 적응적으로 적용할 수 있고, 중계국이 기지국과 통신 링크 설정 시, 해당 프레임의 정보를 정확히 복호 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (40)

  1. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 시작 영역을 위치시키기 위한 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 결정하는 과정과,
    상기 결정된 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 프레임 제어 헤더(FCS : Frame Control Header)의 프리앰블(Preamble)를 통해 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 셀 환경 변수는, 채널 환경, 간섭, 이동성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 제어 헤더의 프리앰블은, 상기 프레임 제어 헤더가 전송되는 물리적 부채널만을 점유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국과 중계국 링크 영역이 적어도 두 개의 부채널 구성 방식으로 구성되는 경우, 하향링크 맵에 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식과 다른 부채널 구성 방식으로 구성되는 영역의 정보를 포함시켜 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시작 영역은, 프레임 제어 헤더와 하향링크 맵을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 방법에 있어서,
    수신되는 프레임 제어 헤더의 프리앰블에서 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호를 검출하는 과정과,
    상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 나타내기 위해 기 설정된 코드를 확인하는 과정과,
    상기 검출된 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호와 상기 코드를 이용하여 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식을 확인하는 과정은,
    상기 검출된 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호와 상기 코드의 상관(Correlation)을 수행하여 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역을 위치시키기 위한 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 결정하는 과정과,
    상기 결정된 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 동기 채널을 이용하여 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 셀 환경 변수는, 채널 환경, 간섭, 이동성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 동기 채널은, 상기 기지국과 중계국 링크의 뒷 단에 위치시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식 정보를 전송하는 과정은,
    상기 동기 채널의 시간 영역의 시퀀스(Sequence) 패턴 또는 주파수 영역의 부반송파 패턴을 이용하여 상기 부채널 구성 방식 정보를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식 정보를 전송하는 과정은,
    상기 동기 채널을 구성하는 부반송파 집합 내 소정 개수의 부반송파에 상기 부채널 구성 방식 정보를 매핑시켜 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 기지국과 중계국 링크 영역이 적어도 두 개의 부채널 구성 방식으로 구성되는 경우, 하향링크 맵에 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식과 다른 부채널 구성 방식으로 구성되는 영역의 정보를 포함시켜 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 시작 영역은, 프레임 제어 헤더와 하향링크 맵을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 방법에 있어서,
    수신되는 동기 채널에서 부채널 구성 방식을 나타내기 위한 소정 패턴을 확 인하는 과정과,
    기 설정된 부채널 구성 방식별 패턴과 상기 확인된 패턴을 비교하여 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 부채널 구성에 대한 패턴은, 시간 영역의 시퀀스(Sequence) 패턴 또는 주파수 영역의 부반송파 패턴인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 동기 채널을 구성하는 부반송파들 중 소정 개수의 부반송파에 매핑된 부채널 구성 방식 정보를 확인하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역을 위치시키기 위한 부채널 구성 방식을 셀 환경 변수에 따라 결정하는 과정과,
    상기 결정된 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 하향링크 맵에 포함시켜 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 셀 환경 변수는, 채널 환경, 간섭, 이동성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 22항에 있어서,
    상기 기지국과 중계국 링크 영역이 적어도 두 개의 부채널 구성 방식으로 구성되는 경우, 하향링크 맵에 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식과 다른 부채널 구성 방식으로 구성되는 영역의 정보를 포함시켜 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 22항에 있어서,
    상기 시작 영역은, 프레임 제어 헤더와 하향링크 맵을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 방법에 있어서,
    수신되는 하향링크 맵 신호를 복조 및 복호하는 과정과,
    상기 복조 및 복호된 하향링크 맵 신호에 포함된 다음 프레임의 기지국과 중 계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 전송하기 위한 장치에 있어서,
    셀 환경 변수에 따라 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 결정하는 부채널 구성 방식 결정기와,
    상기 결정된 부채널 구성 방식을 포함하는 기지국과 중계국 링크의 부프레임을 생성하는 프레임 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 셀 환경 변수는, 채널 환경, 간섭, 이동성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 29항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 29항에 있어서,
    상기 프레임 생성기는,
    상기 결정된 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 프레임 제어 헤더(FCH : Frame Control Header)의 프리앰블(Preamble)를 이용하여 상기 기지국과 중계국 링크의 부프레임에 포함시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 29항에 있어서,
    상기 프레임 생성기는,
    상기 결정된 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 동기 채널을 이용하여 상기 기지국과 중계국 링크의 부프레임에 포함시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 29항에 있어서,
    상기 프레임 생성기는,
    상기 결정된 다음 프레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 하향링크 맵에 상기 기지국과 중계국 링크의 부프레임에 포함시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 장치에 있어서,
    프레임 제어 헤더의 프리앰블 신호에서 부채널 구성 방식별 물리 채널신호를 검출하는 물리 채널 신호 검출기와,
    상기 부채널 구성 방식별 물리 채널신호들과 기 설정된 프리앰블 코드를 이용하여 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 검출하는 부채널 구성 방식 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제 35항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식 검출기는,
    상기 프레임 제어 헤더의 프리앰블에서 검출된 부채널 구성 방식별 물리 채널 신호와 상기 코드의 상관을 수행하여 상기 시작 영역의 부채널 구성 방식을 검출하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 다중 홉 중계 방식의 광대역 무선 접속 통신시스템에서 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하기 위한 장치에 있어서,
    수신되는 동기 채널에서 부채널 구성 방식을 나타내기 위한 소정 패턴을 검출하는 패턴 검출기와,
    기 설정된 부채널 구성 방식별 패턴과 상기 확인된 패턴을 비교하여 다음 프 레임의 기지국과 중계국 링크의 시작 영역의 부채널 구성 방식 정보를 검출하는 부채널 구성 방식 검출기를 포함하는것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식은, PUSC(Partial Usage Sub-channel), FUSC(Full Usage Sub-channel), OFUSC(Optional FUSC), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널, TUSC1(Tile Usage Sub-channel 1), TUSC2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제 38항에 있어서,
    상기 부채널 구성 방식 검출기는,
    상기 기 설정된 부채널 구성 방식별 패턴에서 상기 동기 채널에서 검출된 시간 영역이 시퀀스 패턴 또는 주파수 영역의 부반송파 패턴에 해당하는 부채널 구성 방식을 검출하는 것을 특징으로 하는 장치.
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