KR20080003733A

KR20080003733A - 기지국과 이동국을 중계하는 장치 및 방법, 그리고 제어정보 수신 방법

Info

Publication number: KR20080003733A
Application number: KR1020070066551A
Authority: KR
Inventors: 곽병재; 권동승; 안동현; 장성철
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2008-01-08
Also published as: EP2041893A4; US20090197624A1; EP2041893A1; US8208851B2; WO2008004806A1

Abstract

중계기는 이동국에 관한 이벤트가 발생하는 경우, 이동국에 관한 제어 정보를 기지국에 전송하기 위하여 필요로 하는 전용 제어 채널을 기지국에 요청한다. 그 후, 중계기는 이동국에 관한 제어 정보가 발생하는 경우 전용 제어 채널을 통해 제어 정보를 기지국에 전송한다.

이와 같이, 중계기에 제어 정보가 발생하기 이전에 기지국은 미리 중계기에 전용 제어 채널을 할당하므로 중계기는 시간 지연을 최소화하면서 제어 정보를 기지국에 전송할 수 있다.

중계기, 폴링, 전용 제어 채널, IEEE 802.16

Description

기지국과 이동국을 중계하는 장치 및 방법, 그리고 제어 정보 수신 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RELAYING BETWEEN BASE STATION AND MOBILE STATION, AND METHOD FOR RECEIVING CONTROL INFORMATION}

본 발명은 중계기와 기지국에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-011-01, 과제명: 멀티홉 WiBro용 relay/mesh 통신 시스템].

MMR은 모바일 멀티홉 릴레이(Mobile Multihop Relay)를 나타내는 말로, "MMR 네트워크"는 기존의 모바일 네트워크와는 달리 기지국(MMR-BS)과 이동국(Mobile Station, MS) 사이에 중계기(Relay station, RS)를 두어 필요에 따라 기지국이 단말기에게, 그리고 단말기가 기지국에게 전송하고자 하는 데이터 패킷(Data Packet)을 중간에서 릴레이(Relay)해 줌으로서 성능이 향상된 네트워크이다.

도 1은 중계기의 동작을 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 중계기(200)는 기지국(100)과 이동국(300) 사이에서 중계를 수행한다. 즉, 중계기(200)는 기지국(100)으로부터 다운링크 신 호(downlink signal)를 수신하면(S101), 이동국(300)에 전달한다(S103). 또한, 중계기(200)는 이동국(300)으로부터 업링크 신호(uplink signal)을 수신하면(S105), 기지국(100)에 전달한다(S107).

중계기(200)의 중계를 통하여 데이터 전송율(data throughput)이 향상될 수 있고, 기지국(100)의 셀 커버리지(cell coverage)가 확장될 수 있다. 또한, 음영 지역이 해소되고, 비상사태 통신 서비스가 가능하다. 그리고 중계기(200)의 중계는 기차나 버스 등과 같은 차량 내의 통신 서비스를 가능하게 한다.

중계기(200)가 기지국(100)과 이동국(300) 사이에서 데이터 패킷을 효율적으로 릴레이 해 주기 위하여, 중계기(200)는 중계기(200)와 이동국(300) 사이의 물리적인 채널 환경 및 토폴로지(Topology)의 시간에 따른 변화에 대한 정보뿐 만 아니라 이동국(300)의 기지국(100)에 대한 요청 (Request) 등 다양한 제어 정보들을 신속하고 효율적으로 기지국(100)에게 전달할 필요가 있다. 또한, 중계기(200)는 기지국(100)이 이동국(300)에게 전송하고자 하는 여러 가지 제어 정보를 이동국(300)에게 효율적으로 전달해 줄 필요가 있다.

중계기(200)가 MMR 기능을 수행하기 위해서 기지국(100)과 주고받아야 하는 제어 정보의 예를 도 2와 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2는 MMR 네트워크 안에서 이동국(300)이 초기 레인징(Initial Ranging)을 시도하는 한 예를 보여주는 도면이다.

이동국(300)은 MMR 네트워크에 자신을 등록하기 위하여, 레인징 신호를 전송하여(S201, S203) 자신의 존재를 기지국(100)에 알린다. 이때, 중계기(200)는 레인 징 신호를 수신하면 수신된 레인징 신호에 대한 정보를 기지국(100)에 전송한다(S205). 이동국(300)의 위치에 따라 기지국(100)은 레인징 신호를 수신할 수도 있고 수신하지 못할 수도 있다. 만약 기지국(100)이 이동국(300)의 레인징 신호를 수신하면, 기지국(100)은 수신한 레인징 정보를 알아내고, 중계기(200)로부터 수신한 레인징 정보와 비교한다. 만약 기지국(100)이 이동국(300)의 레인징 신호를 수신하지 못하는 경우라도 기지국(100)은 중계기(200)로부터 수신한 레인징 정보를 통하여 이동국(300)의 존재를 알 수 있다. 또한 기지국(100)은 이렇게 수집된 레인징 정보를 분석하여 이동국(300)이 중계기(200)를 통하여 기지국(100)과 데이터를 주고받을 지, 아니면 기지국(100)과 직접 데이터를 주고받을 지를 결정하고, 그 결정에 따라 이동국(100)에게 자원을 할당하고 제어 정보를 전송한다. 이때 기지국(100)은 직접 레인징 신호를 수신한다 하더라도 중계기(200)로부터 중계기(200)가 수신한 레인징 신호에 대한 정보를 일정 시간 기다리게 된다. 따라서 셀(cell) 내에 중계기(200)가 존재하는 경우 중계기(200)를 통해서 통신을 하는 이동국(300)뿐만 아니라 중계기(200)를 통하지 않고 기지국(100)과 직접 통신하여야 하는 단말기들도 초기 레인징을 위한 긴 소요 시간을 갖게 된다.

도 3은 이동국(300)이 한 중계기(200A)의 송수신 영역(10A)에서 다른 중계기(200B)의 송수신 영역(10B)으로 이동하는 경우를 보여주는 도면이다.

도 3에 따르면, 2개의 중계기(200A, 200B)가 하나의 기지국(300)에 접속되어 있다. 이동국(300)은 중계기(200A)에 의해 서비스되고 있으며(S301, S303), 중계기(200A)의 송수신 영역(10A)에서 중계기(200B)의 송수신 영역(10B)로 이동한다. 이때, 중계기(200A)는 이동국(300)으로부터 신호를 수신하면(S301), 수신한 신호의 수신 세기를 측정하여 기지국(100)에 전송한다(S305). 이동국(300)이 이동하여 중계기(200B)의 송수신 영역(10B)에 진입하면, 중계기(200B)는 이동국(300)으로부터 신호를 수신하고(S307), 수신한 신호의 수신 세기를 측정하여 기지국(100)에 전송한다(S309). 기지국(100)은 중계기(200A)와 중계기(200B)로부터 수신 세기를 수신하고 분석하여 중계기(200A)와 중계기(200B) 중 어느 쪽이 더 좋은 중계 경로(Relay path)인지를 판단한다. 만약, 이동국(300)이 중계기(200B)에 더 가까이 접근하여 중계기(200B)가 더 좋은 중계 경로가 되면, 기지국(100)은 중계기(200B)로 데이터 중계 경로를 변경할 수 있다. 이 경우, 중계기(200A)와 중계기(200B)가 수신 신호의 세기 변화 정보를 제시간 안에 기지국(100)에 전달하지 못하면, 효율적인 중계 경로 변경(relay path switching)이 일어날 수 없다.

도 2와 도 3을 통해 설명한 바와 같이, MMR 네트워크를 효율적으로 운용하기 위해서는 중계기(200)가 기지국(100)과 다양한 제어 정보를 주고 받아야 한다. 이때, 제어 정보 전송이 효율적으로 이루어지지 않아서 시간 지연이 발생하면 MMR 네트워크의 성능 저하의 원인이 될 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 효율적으로 제어 정보를 전송하기 위한 중계 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따라 이동국과 기지국을 중계하는 제1 중계기는 상기 이동국에 관한 이벤트가 발생하는 경우, 상기 이동국에 관한 제어 정보를 상기 기지국에 전송하기 위하여 필요로 하는 자원을 상기 기지국에 요청하고, 상기 이동국에 관한 제어 정보가 발생하는 경우 상기 자원을 통해 상기 제어 정보를 상기 기지국에 전송한다.

이때, 상기 이벤트는 상기 이동국의 상기 제1 중계기에 접근일 수 있다.

또한 이때, 상기 제1 중계기는 상기 자원을 자원을 요청하면서 상기 자원의 주기적인 할당을 요청할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 기지국은 제1 중계기의 중계를 통하여 이동국에 관한 제어 정보를 수신한다. 이때, 기지국은 상기 제1 중계기를 폴링하여 상기 제1 중계기로부터 주기적인 자원의 할당의 요청을 수신하고, 상기 제1 중계기에 제1 주기적인 자원을 할당하며, 상기 제1 주기적인 자원을 통해 상기 이동국에 관한 제1 제어 정보를 상기 제1 중계기로부터 수신한다.

이때, 상기 기지국은 상기 이동국에 관한 제1 제어 정보를 수신하면서 상기 이동국에 관한 레인징 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 기지국은 상기 이동국으로부터 레인징 신호를 수신하고, 상기 레인징 정보와 상기 레인징 신호를 통해 상기 이동국에 관하여 상기 제1 중계기의 중계 여부를 결정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국은 중계기의 중계를 통하여 이동국에 관한 제어 정보를 수신한다. 이때, 기지국은 상기 중계기로부터 주기적인 자원의 할당의 요청을 수신하고, 제1 제어 정보를 위하여 제1 주기를 갖는 제1 자원을 상 기 중계기에 할당하며, 상기 제1 제어 정보에 비해 전송 지연에 더 민감한 제2 제어 정보를 위하여 상기 제1 주기보다 더 짧은 제2 주기를 갖는 제2 자원을 상기 중계기에 할당할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라 이동국에 관한 제어 정보를 기지국에 송신하는 방법은 상기 기지국에 주기적인 자원의 할당을 요청하는 단계와, 제1 제어 정보를 위하여 제1 주기를 갖는 제1 자원을 상기 기지국으로부터 할당받는 단계와, 상기 제1 제어 정보에 비해 전송 지연에 더 민감한 제2 제어 정보를 위하여 상기 제1 주기보다 더 짧은 제2 주기를 갖는 제2 자원을 상기 기지국으로부터 할당받는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 중계기에 제어 정보가 발생하기 이전에 기지국은 미리 중계기에 전용 자원을 할당하므로 중계기는 시간 지연을 최소화하면서 제어 정보를 기지국에 전송할 수 있다. 이에 따라 초기 레인징 절차와 중계 경로 변경 절차 등에 있어서 여러 가지 제어 정보가 효율적으로 전송될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사 한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 중계기는 이동국과 기지국 사이의 중계, 이동국과 중계기 사이의 중계, 기지국과 중계기 사이의 중계, 또는 중계기와 중계기 사이의 중계 등을 수행한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 중계기가 제어 정보를 전송하는 절차를 도시한 흐름도이다.

도 4에 따르면, 중계기(200)는 콘텐션(contention)을 이용하여 제어 정보를 전송한다.

먼저, 기지국(100)에 전송해야 할 제어 정보가 발생하면(S401), 중계기(200)는 대역폭 요청을 위한 자원의 할당을 요청하기 위한 CDMA(code division multiple access) 코드를 랜덤 액세스(random access)의 방법을 통해 기지국(100)에 전송한다(S403).

기지국(100)은 중계기(200)로부터 CDMA 코드를 수신하면, 상향링크 맵(uplink map) 정보를 통해 수신한 CDMA 코드에 자원을 할당한다(S405).

이때, 중계기(200)는 CDMA 코드에 할당된 자원을 통하여 기지국(100)에 제어 정보 전송을 위한 자원(대역폭)의 할당을 요청한다(S407).

기지국(100)은 스케줄링을 수행하여 중계기(200)에 제어 정보 전송을 위한 자원을 할당하고(S409), 할당한 자원에 대한 정보를 상향링크 맵을 통해 중계기(200)에 알린다(S411).

중계기(200)는 할당된 자원을 이용하여 제어 정보를 기지국(100)에 전송한다(S413).

도 4의 콘텐션을 이용한 제어 전송 방법에 따르면, 기지국(100)은 중계기(200)가 전송하여야 하는 제어 정보가 발생한 경우에만 중계기(200)에 자원을 할당하므로, 무선 자원이 효율적으로 이용될 수 있다. 그러나, 자원 할당 요청에 사용되는 CDMA 코드가 랜덤 액세스 채널을 통해 전송되므로, CDMA 코드들 간에 충돌 이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우, 중계기(200)는 CDMA 코드를 재전송해야 하므로 시간 지연에 민감한 제어 정보가 전송되는 경우 시스템 성능이 저하될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 중계기가 제어 정보를 전송하는 절차를 도시한 흐름도이다.

도 5에 따르면, 중계기(200)는 폴링(polling)을 이용하여 제어 정보를 전송한다.

먼저, 폴링 주기(polling interval)가 도래하는 경우(S501), 기지국(100)은 주기적으로 중계기(200)를 폴링한다(S503). 도 5에서 폴링은 기지국(100)이 이동국(300) 또는 중계기(200)의 요청 없이 이동국(300) 또는 중계기(200)에게 자원을 할당해주는 것을 의미할 수 있다. 이때, 기지국(100)은 폴링하면서 MAC(media access control) 헤더를 전송할 만큼의 자원을 할당한다. 따라서, 이동국(300) 또는 중계기(200)는 패킷을 전송하기 위하여 페이로드(payload)를 전송할 만큼의 자원의 할당이 필요하다.

폴링된 중계기(200)는 기지국(100)에 제어 정보 전송을 위한 자원(대역폭)의 할당을 요청한다(S505).

기지국(100)은 스케줄링을 수행하여 중계기(200)에 제어 정보 전송을 위한 자원을 할당하고(S507), 할당한 자원에 대한 정보를 상향링크 맵을 통해 중계기(200)에 알린다(S509).

중계기(200)는 할당된 자원을 이용하여 제어 정보를 기지국(100)에 전송한 다(S511).

도 5의 폴링을 이용한 제어 전송 방법은 충돌 가능성이 없으므로 콘텐션을 이용한 제어 전송 방법에 비해 신뢰도가 높다. 그러나, 최소한의 시간 지연을 가지고 전송되어야 하는 제어 정보가 고정적으로 발생하는 경우, 제어 정보 전송에 폴링 주기뿐만 아니라 자원 할당 요청을 위한 시간 및 자원 할당을 위한 시간이 소요되므로 시스템 성능이 저하될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 중계기가 제어 정보를 전송하는 절차를 도시한 흐름도이다.

먼저, 자원 할당 주기가 도래하는 경우(S601), 기지국(100)은 주기적으로 스케줄링을 수행하여(S603), 제어 정보 전송을 위한 자원(대역폭)을 중계기(200)에 할당한다(S605).

기지국(100)에 전송해야 할 제어 정보가 발생하는 경우(S607), 중계기(200)는 할당된 자원을 이용하여 제어 정보를 기지국(100)에 전송한다(S609).

도 6에 따르면, 중계기(200)는 기지국(100)과의 사이에서 핫 라인(hot line)과 같은 전용 제어 채널(dedicated control channel)을 확보하므로, 전송하여야 하는 제어 정보가 발생하는 경우 별도의 자원 할당 요구(bandwidth request)와 자원 할당(bandwidth allocation)에 따른 시간 지연 없이 제어 정보를 기지국(100)에 전송할 수 있다. 이때, 기지국(100)은 자신의 셀 내에서 동작 중인 중계기와 이동국을 구분하여 중계기(200)의 별도 요청이 없어도 중계기(200)에 전용 제어 채널을 할당할 수 있다. 또한, 중계기(200)는 주기적인 자원 할당 요청의 형태로 전용 제 어 채널의 할당을 기지국(100)에 요청하고, 기지국(100)은 이에 응하여 전용 제어 채널을 중계기(200)에 할당할 수 있다. 중계기(200)는 필요에 따라 할당된 전용 제어 채널의 대역폭의 증가, 감소 또는 반환을 기지국(100)에 요구할 수 있다. 또한, 중계기(200)의 요청이 없더라도, 기지국(100)은 필요에 따라 중계기(200)에 할당된 전용 제어 채널의 대역폭을 증가, 감소 및 회수 할 수 있다.

한편, 제어 정보는 '발생 빈도가 높거나 전송 시간 지연에 민감한 제어 정보'와 '발생 빈도가 낮거나 전송 시간 지연에 덜 민감한 제어 정보'로 분류될 수 있다. 기지국(100)은 '발생 빈도가 높거나 전송 시간 지연에 민감한 제어 정보'의 전송을 위하여 짧은 주기의 전용 제어 채널을 할당하고, '발생 빈도가 낮거나 전송 시간 지연에 덜 민감한 제어 정보'의 전송을 위하여 긴 주기의 전용 제어 채널을 할당하는 이중 할당 방법을 사용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 중계기가 제어 정보를 전송하는 절차를 도시한 흐름도이다.

먼저, 중계기(200)는 이동국(300)에 관한 이벤트를 감지하면(S701), 이동국(300)을 중계하기 위하여 필요한 자원을 기지국(100)에게 요청한다(S707). 이때, 중계기(200)는 자원의 주기적인 할당을 기지국(100)에 요청할 수 있다. 또한, 중계기(200)는 전용 제어 채널 할당 요청 메시지(Dedicated Control Channel Request Message, DCH-REQ)를 통해 이동국(300)을 중계하기 위한 전용 제어 채널을 기지국(100)에 요청할 수 있다. DCH-REQ 메시지는 헤더 뿐만 아니라 페이로드를 포함하므로, 중계기(200)는 DCH-REQ 메시지를 전송하기 위한 자원 또는 대역폭을 할당받 기 위하여 도 4와 같이 콘텐션을 이용할 수도 있고 도 5와 같이 폴링을 이용할 수 있다.

기지국(100)은 중계기(200)의 자원 할당 요청에 따라 스케줄링을 수행한 후 요청된 자원을 중계기(200)에 할당한다(S709). 이때, 중계기(200)는 전용 제어 채널 할당 응답 메시지(Dedicated Control Channel Response Message, DCH-RSP)를 전송하여 중계기(200)에 자원을 할당할 수 있다.

기지국(100)은 중계기(200)에 자원을 할당한 후 주기적으로 상향링크 맵 정보를 방송(broadcast)한다(S711, S717, S725, S733). 즉, 상향링크 맵 정보 전송 주기가 도래하는 경우(S715, S723, S731), 기지국(100)은 상향링크 맵 정보를 방송(broadcast)한다.

이벤트의 발생으로 기지국(100)에 전송하여야 하는 제어 정보가 발생하는 경우(S701, S719, S727, S735), 중계기(200)는 상향링크 맵 정보를 분석하여 중계기(200)에 할당된 자원의 위치를 파악한 후, 발생한 제어 정보를 할당된 자원을 이용하여 기지국(100)에 전송한다(S713, S721, 729, 737). 이때, 중계기(200)는 '발생 빈도가 높거나 전송 시간 지연에 민감한 제어 정보'를 짧은 주기의 전용 제어 채널을 통해 전송하고, '발생 빈도가 낮거나 전송 시간 지연에 덜 민감한 제어 정보'를 긴 주기의 전용 제어 채널을 통해 전송할 수 있다.

이동국(300)이 중계기(200)가 아닌 다른 중계기로의 경로 변경을 완료하여 중계기(200)가 할당받은 전용 제어 채널을 필요로 하지 않으면, 중계기(200)는 DCH-REQ 메시지를 기지국(100)에 전송하여 할당받은 전용 제어 채널을 반 환(release)한다(S739).

기지국(100)은 DCH-RSP 메시지를 중계기(200)에 전송하여 DCH-REQ 메시지에 응답한다(S741).

한편, 중계기(200)의 요청이 없다 하더라도 기지국(100)은 중계기(200)에 할당한 전용 제어 채널을 회수하거나 할당한 자원의 양을 감소할 수 있다.

도 7의 실시예와 같이, 이동국(300)이 중계 경로가 변경되는 과정에 있는 경우, 기지국(100)은 중계기(200)에 자원을 미리 할당한다. 따라서 제어 정보가 발생하는 경우 중계기(200)는 별도의 자원 할당 절차 없이 지연 시간을 최소로 하면서 제어 정보를 기지국(100)에 전송할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 중계기가 제어 정보를 전송하는 절차를 도시한 흐름도이다.

먼저, 중계기(200)는 이동국(300)에 관한 이벤트를 감지하면(S801), 중계기(200)는 기지국(100)이 자신을 폴(poll)할 때까지 기다린다(S803). 이때, 중계기(200)는 이동국(300)에 관한 이벤트로서 자신의 송수신 영역으로 접근하는 이동국(300)을 감지할 수 있다.

기지국(100)은 폴링 주기가 도래하는 경우 중계기(200)를 폴링한다(S805).

기지국(100)이 중계기(200)를 폴링하는 경우, 중계기(200)는 이동국(300)을 중계하기 위하여 필요한 대역폭을 기지국(100)에게 요청한다(S807). 이때, 중계기(200)는 대역폭의 주기적인 할당을 기지국(100)에 요청할 수 있다.

한편, 도 8의 실시예에서, 중계기(200)는 콘텐션을 이용하여 이동국(300)을 중계하기 위하여 필요한 대역폭을 기지국(100)에게 요청할 수 있다. 즉, 중계기(200)는 대역폭 요청(bandwidth request)을 위한 CDMA 코드를 랜덤 액세스 방법으로 기지국(100)에 전송하고, 기지국(100)은 이 CDMA 코드를 수신하면 대역폭 요청 헤더(bandwidth request header)를 전송할 수 있는 만큼의 자원을 해당 CDMA 코드에 할당하고 이 사실을 맵(MAP)을 통해서 방송(broadcast)한다. 이때, 해당 CDMA 코드를 전송한 중계기는 자신이 전송한 CDMA 코드에 대한 응답으로 자원이 할당된 사실을 수신한 맵(MAP)을 분석하여 알게 된 후, 할당된 자원을 통해서 대역폭 요청 헤더(bandwidth request header)를 기지국(100)에 전송(S807)하여 전용 상향 링크 자원 할당(dedicated uplink resource allocation)을 기지국(100)에 요청할 수도 있다.

기지국(100)은 중계기(200)의 대역폭 요청에 따라 스케줄링을 수행한 후(S809), 요청된 대역폭을 중계기(200)에 할당한다(S811).

이후, 대역폭 할당 주기가 도래하는 경우(S815, S823, S831), 기지국(100)은 중계기(200)에 대역폭을 할당한다(S817, S825, S833)

이벤트의 발생으로 기지국(100)에 전송하여야 하는 제어 정보가 발생하는 경우(S801, S819, S827, S835), 중계기(200)는 발생한 제어 정보를 할당된 대역폭을 이용하여 기지국(100)에 전송한다(S813, S821, S829, S837). 이때, 중계기(200)는 '발생 빈도가 높거나 전송 시간 지연에 민감한 제어 정보'를 짧은 주기로 할당되는 대역폭을 통해 전송하고, '발생 빈도가 낮거나 전송 시간 지연에 덜 민감한 제어 정보'를 긴 주기로 할당되는 대역폭을 통해 전송할 수 있다.

이동국(300)이 중계기(200)가 아닌 다른 중계기로의 경로 변경을 완료하여 중계기(200)가 할당받은 대역폭을 필요로 하지 않으면, 중계기(200)는 할당받은 대역폭을 반환(release)한다(S839).

한편, 중계기(200)의 요청이 없다 하더라도 기지국(100)은 중계기(200)에 할당한 대역폭을 감소하거나, 회수할 수 있다.

도 7의 실시예와 같이, 이동국(300)이 중계 경로가 변경되는 과정에 있는 경우, 기지국(100)은 중계기(200)에 대역폭을 미리 할당한다. 따라서 제어 정보가 발생하는 경우 중계기(200)는 별도의 대역폭 할당 절차 없이 지연 시간을 최소로 하면서 제어 정보를 기지국(100)에 전송할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중계 경로 변경 절차를 도시한 흐름도이다.

도 9를 설명하기 위하여, 이동국(300)은 중계기(200A)의 서비스를 받고 있으며, 중계기(200B)의 송수신 영역으로 접근하는 것을 가정한다.

먼저, 중계기(200B)는 자신의 송수신 영역으로 접근하는 이동국(300)을 감지하면(S901), 이동국(300)을 중계하기 위하여 필요한 자원 또는 대역폭을 기지국(100)에게 요청한다(S907). 이때, 중계기(200B)는 자원의 주기적인 할당을 기지국(100)에 요청할 수 있다. 또한, 중계기(200B)는 전용 제어 채널 할당 요청 메시지(Dedicated Control Channel Request Message, DCH-REQ)를 통해 이동국(300)을 중계하기 위한 전용 제어 채널을 기지국(100)에 요청할 수 있다. DCH-REQ 메시지는 헤더 뿐만 아니라 페이로드를 포함하므로, 중계기(200)는 DCH-REQ 메시지를 전송하기 위한 자원 또는 대역폭을 할당받기 위하여 도 4와 같이 콘텐션을 이용할 수도 있고 도 5와 같이 폴링을 이용할 수 있다.

기지국(100)은 중계기(200B)의 자원 할당 요청에 따라 스케줄링을 수행한 후 요청된 자원을 중계기(200B)에 할당한다(S909). 이때, 중계기(200B)는 전용 제어 채널 할당 응답 메시지(Dedicated Control Channel Response Message, DCH-RSP)를 전송하여 중계기(200B)에 자원을 할당할 수 있다.

기지국(100)은 중계기(200B)에 자원을 할당한 후 주기적으로 상향링크 맵 정보를 방송(broadcast)한다(S913). 즉, 상향링크 맵 정보 전송 주기가 도래하는 경우(S911), 기지국(100)은 상향링크 맵 정보를 방송(broadcast)한다(S913).

이동국(300)의 접근에 따라 중계기(200B)가 이동국(300)이 송신한 데이터 신호를 수신할 수 있으면(S915), 중계기(200B)는 상향링크 맵 정보에 따른 자원을 이용하여 수신 신호의 세기 등의 제어 정보를 기지국(100)에 전송한다(S919).

한편, 중계기(200A)는 이동국(300)을 서빙하고 있으므로, 중계기(200A)는 상향링크 맵 정보에 따른 자원을 이용하여 수신 신호의 세기 등의 제어 정보를 기지국(100)에 전송한다.

기지국(100)은 중계기(200A)가 전송한 제어 정보와 중계기(200B)가 전송한 제어 정보를 비교하여 중계기(200A)에서 중계기(200B)로의 중계 경로 변경의 가부를 판단한다. 구체적으로 중계기(200A)가 전송한 수신 신호의 세기보다 중계기(200B)가 전송한 수신 신호의 세기가 큰 경우, 기지국(100)은 중계기(200A)에서 중계기(200B)로의 중계 경로 변경을 결정할 수 있다.

또한, 기지국(100)은 이동국(300)으로부터 데이터 신호를 직접 수신할 수도 있다. 이 경우, 기지국(100)은 수신한 데이터 신호의 레벨을 더 비교하여 중계기(200A)를 통하여 이동국(300)과 통신할 지 또는 중계기(200B)를 통하여 이동국(300)과 통신할 지 또는 직접 이동국(300)과 통신할 지를 결정할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 구조를 도시한 도면이다.

도 10에 따르면, 이동국(300A)는 중계기(200C)를 경유하여 기지국(100)과 통신한다. 이동국(300B)는 중계기(200E) 및 중계기(200D)를 경유하여 기지국(100)과 통신한다. 이 경우, 중계기 간의 효율적인 제어 정보 교환이 필요하다. 따라서, 기지국(100)은 이동국(300A, 300B)과 기지국(100)을 직접 연결하는 경로의 관리를 위한 전용 제어 채널(11, 12, 13) 이외에도 추가적으로 중계기(200C)와 중계기(200D) 사이의 제어 정보 교환을 위한 전용 제어 채널(14)을 할당할 수 있다.

본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 중계기의 동작을 보여주는 도면이다.

도 2는 MMR 네트워크 안에서 이동국이 초기 레인징을 시도하는 한 예를 보여주는 도면이다.

도 3은 이동국이 한 중계기의 송수신 영역에서 다른 중계기의 송수신 영역으로 이동하는 경우를 보여주는 도면이다.

Claims

이동국과 기지국을 중계하는 제1 중계기의 중계 방법에 있어서,

상기 이동국에 관한 이벤트가 발생하는 경우, 상기 이동국에 관한 제어 정보를 상기 기지국에 전송하기 위하여 필요로 하는 자원을 상기 기지국에 요청하는 단계;

상기 이동국에 관한 제어 정보가 발생하는 경우 상기 자원을 통해 상기 제어 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 중계 방법.
제1항에 있어서,

상기 이벤트는 상기 이동국의 상기 제1 중계기에 접근인 중계 방법.
제2항에 있어서,

상기 자원을 요청하는 단계는

상기 자원의 주기적인 할당을 요청하는 단계를 포함하는 중계 방법.
제3항에 있어서,

상기 이동국이 상기 제2 중계기로 중계 경로를 변경하는 경우, 상기 자원을 상기 기지국에 반환하는 단계를 더 포함하는 중계 방법.
제2항에 있어서,

상기 자원을 요청하는 단계는

상기 기지국이 폴링하는 경우 상기 자원을 요청하는 단계를 포함하는 중계 방법.
제2항에 있어서,

상기 제어 정보를 전송하는 단계는

상기 기지국이 방송하는 상향링크 맵 정보를 수신하는 단계와,

상기 상향링크 맵 정보를 분석하여 상기 자원의 위치를 파악하는 단계와,

상기 자원의 위치를 통해 상기 제어 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 중계 방법.
기지국이 제1 중계기의 중계를 통하여 이동국에 관한 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서,

상기 제1 중계기를 폴링하여 상기 제1 중계기로부터 주기적인 자원의 할당의 요청을 수신하는 단계;

상기 제1 중계기에 제1 주기적인 자원을 할당하는 단계; 및

상기 제1 주기적인 자원을 통해 상기 이동국에 관한 제1 제어 정보를 상기 제1 중계기로부터 수신하는 단계를 포함하는 방법.
제7항에 있어서,

상기 이동국에 관한 제1 제어 정보를 수신하는 단계는,

상기 이동국에 관한 레인징 정보를 수신하는 단계를 포함하고,

상기 방법은,

상기 이동국으로부터 레인징 신호를 수신하는 단계; 및

상기 레인징 정보와 상기 레인징 신호를 통해 상기 이동국에 관하여 상기 제1 중계기의 중계 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제7항에 있어서,

상기 제2 중계기를 폴링하여 상기 제2 중계기로부터 주기적인 자원의 할당의 요청을 수신하는 단계;

상기 제2 중계기에 제2 주기적인 자원을 할당하는 단계;

상기 제2 주기적인 자원을 통해 상기 이동국에 관한 제2 제어 정보를 상기 제1 중계기로부터 수신하는 단계; 및

상기 제1 제어 정보와 상기 제2 제어 정보를 통해 상기 제1 중계기와 상기 제2 중계기 중에서 상기 이동국을 중계할 하나의 중계기를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제9항에 있어서,

상기 제1 제어 정보는 상기 제1 중계기가 수신한 상기 이동국의 신호의 레벨 이고,

상기 제2 제어 정보는 상기 제2 중계기가 수신한 상기 이동국의 신호의 레벨인 방법.
기지국이 중계기의 중계를 통하여 이동국에 관한 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서,

상기 중계기로부터 주기적인 자원의 할당의 요청을 수신하는 단계;

제1 제어 정보를 위하여 제1 주기를 갖는 제1 자원을 상기 중계기에 할당하는 단계;

상기 제1 제어 정보에 비해 전송 지연에 더 민감한 제2 제어 정보를 위하여 상기 제1 주기보다 더 짧은 제2 주기를 갖는 제2 자원을 상기 중계기에 할당하는 단계를 포함하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 제1 자원을 통하여 상기 제1 제어 정보를 상기 중계기로부터 수신하는 단계;

상기 제2 자원을 통하여 상기 제2 제어 정보를 상기 중계기로부터 수신하는 단계를 포함하는 방법.
이동국에 관한 제어 정보를 기지국에 송신하는 방법에 있어서,

상기 기지국에 주기적인 자원의 할당을 요청하는 단계;

제1 제어 정보를 위하여 제1 주기를 갖는 제1 자원을 상기 기지국으로부터 할당받는 단계;

상기 제1 제어 정보에 비해 전송 지연에 더 민감한 제2 제어 정보를 위하여 상기 제1 주기보다 더 짧은 제2 주기를 갖는 제2 자원을 상기 기지국으로부터 할당받는 단계를 포함하는 방법.
제13항에 있어서,

상기 제1 자원을 통하여 상기 제1 제어 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계;

상기 제2 자원을 통하여 상기 제2 제어 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계를 포함하는 방법.