KR20090012344A - 무선 네트워크에서 기지국의 커버리지 영역을 확장시키는 중계국, 기지국 및 방법 - Google Patents

무선 네트워크에서 기지국의 커버리지 영역을 확장시키는 중계국, 기지국 및 방법 Download PDF

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Abstract

중계국이 기지국의 표시에 따라서 기지국과 이동국 사이에 제어 정보 및 통신 관련 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 기지국의 커버리지를 확장시키는 방법이 개시된다.
무선 통신 네트워크, 기지국, 이동국, 중계국, 제어 정보.

Description

무선 네트워크에서 기지국의 커버리지 영역을 확장시키는 중계국, 기지국 및 방법{RELAY STATION, BASE STATION AND METHOD FOR EXTENDING A COVERAGE AREA OF A BASE STATION IN A RADIO NETWORK}
본 발명은 무선 통신 시스템 분야에 관한 것이며, 특히 무선 통신 네트워크들의 중계 기술에 관한 것이다.
IEEE 802.16은 케이블에 대한 무선 대안, 라스트 마일 광대역 액세스(last mile broadband access)을 위한 DSL 서비스들로서 새롭게 개발된 기술들 및 프로토콜들이다. IEEE 802.16은 음성 및 비디오와 같은 낮은 레이턴시 애플리케이션(low latency application)을 지원하고, 이동국(MS)과 기지국(BS) 사이의 라인-오브-사이트(line-of-sight: LOS) 및 논-LOS(none-LOS: NLOS) 둘 모두의 광대역 접속들을 제공하며, 단일 BS로부터 수천 개의 이동국들은 아닐지라도, 수백 개의 이동국들을 지원할 것이다. 새로운 특징들 및 장점들로 인하여, IEEE 802.16은 미래의 무선 액세스 통신(4G)에 대한 가장 장래성 있는 후보들 중 하나로서 간주된다. 그러나, 사용자들에 의한 더 광범위한 수용을 위하여, 일부 병목 문제점들이 해결되어야 한다. 중요 문제들 중 하나는 커버리지 케이퍼빌리티(coverage capability)이다. IEEE 802.16는 현재의 시스템들의 스펙트럼보다 훨씬 더 높은 2GHz 이상의 범위의 스펙트럼에서 동작하고, LOS 전파가 바람직하다. 결과적으로, 특히 도시 영역들에서 커버리지가 제한된다. 쉐도잉된 영역(shadowed area)들 또는 셀들의 에지에서, 복잡한 무선 환경들로 인하여 일부의 블라인드 영역(blind area)이 발견될 수 있다. 게다가, 고 스펙트럼으로 인하여, 실내 커버리지(indoor coverage)가 중요 문제가 되었고, 현재는 이에 대한 효율적인 해결책이 존재하지 않는다.
멀티-홉(multi-hop) 및 중계에 대한 IEEE 802.16의 확장에 초점을 맞춘 IEEE 802.16 이동 멀티-홉 중계(mobile multi-hop relay: MMR) 연구 그룹이 2005년 7월에 새롭게 설립되었다. IEEE 802.16 MMR 연구 그룹은 기지국과 이동국 사이에서 이동 멀티-홉 중계 기술들을 채용함으로써, 멀티-홉 중계를 지원하도록 PHY 및 MAC 계층들 상의 시스템 및 기능을 규정한다. 이 개정안은 IEEE Std. 802.16e와 호환 가능하면서, 커버리지 확장 및 처리량 확장에 대한 사양들을 제공한다. 중계 도입의 목적은 처리량 강화 및 커버리지 확장이다. 그러나, 현재 처리량 강화만이 컨트리뷰션(contribution)들로부터의 간단한 중계를 통해 성취된다. MS가 BS의 커버리지 밖에 있을 때 제어 신호가 MS에 직접 도달할 수 없기 때문에, 완성되지 않고 효율적이지 않은 방식이 커버리지 확장에 이용 가능하다. 커버리지 확장에 대한 기술적인 해결책이 표준화에서 긴급하게 요구된다.
IEEE 802.16 세션 #41(2006년 1월)에서, 상기 연구 그룹은 이동 멀티-홉 중계를 위한 PAR(프로젝트 인증 요건)을 규정하는데 있어서 성공하였다. PAR은 도입된 중계국(RS)이 레거시(legacy) IEEE 802.16e 이동국들에 완전히 투명(transparent)해야 한다는 것을 분명하게 요구하는데, 이는 IEEE 802.16e 이동국 의 현재 사양들 및 프로토콜들 상에서 변화가 허용되지 않는다는 것을 의미한다. 그리고, PAR은 또한 RS의 복잡성이 BS의 복잡성보다 상당히 더 적어야 한다는 것을 요구하며, 프레임 정의는 OFDMA 기반이다. 모든 이러한 기술 및 제한은 IEEE 802.16 RS의 명확한 기술을 제공하며, 중계 네트워크에서 커버리지 확장을 위한 기술적인 해결책에 대한 가이드라인(guideline)을 제시한다.
본 발명의 목적은 무선 통신 네트워크들에서 기지국의 커버리지를 확장시키기 위한 중계 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 발명자들이 이동국이 기지국의 커버리지 밖에 위치할 때 기지국으로부터 제어 정보를 수신할 수 없다는 것을 인식하였기 때문에, 본 발명은 기지국과 이동국 사이의 전송 중계를 실현하기 위하여, 기지국 및 상기 기지국의 커버리지 밖에 위치되는 이동국 사이에서 제어 정보를 중계하는 중계국을 이용하는 기술적인 해결책을 개시한다.
본 발명의 제 1 양상에 따르면, 기지국으로부터의 명령에 따라서 기지국으로부터 이동국으로 제어 정보를 전송하거나 이동국으로부터 기지국으로 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 내의 중계국에서 중계를 구현하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 상기 방법은:
- 상기 기지국으로부터 통신 제어 메시지를 수신하는 단계;
- 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 기반하여 상기 이동국에 대한 통신 제어 메시지를 재생성하는 단계;
- 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 1 서브채널(subchannel) 상에서 상기 이동국으로 상기 재생성된 통신 제어 메시지를 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, 기지국으로부터의 명령에 따라서 기지국으로부터 이동국으로 제어 정보를 전송하거나 이동국으로부터 기지국으로 제어 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 중계를 구현하는 중계국이 제공된다. 바람직하게는, 상기 중계국은:
- 상기 기지국으로부터 통신 제어 메시지를 수신하는 제 1 수신 수단;
- 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 기반하여 상기 이동국에 대한 통신 제어 매시지를 재생성하는 재생성 수단;
- 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 1 서브채널 상에서 상기 이동국으로 상기 재생성된 통신 제어 메시지를 송신하는 제 1 송신 수단을 포함한다.
본 발명의 제 3 양상에 따르면, 무선 통신 네트워크 내의 네트워크 디바이스에서 통신을 위해 중계국을 사용하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은:
- 중계 디바이스로 통신 제어 메시지를 송신하는 단계;
- 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하고 제 10 채널 상에서 이동국으로부터 신호들을 수신하는 단계;
- 상기 중계 디바이스로부터의 신호들로부터 상기 이동국과 상기 중계 디바이스 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 1 상태 정보 및 상기 중계 디바이스와 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 2 상태 정보를 획득하고, 상기 이동국으로부터의 상기 신호들로부터 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 3 상태 정보를 획득하는 단계;
- 상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보 및 상기 제 3 상태 정보에 기반하여 상기 이동국과 통신하는데 적합한 통신 경로를 선택하는 단계;
- 상기 선택된 적합한 통신 경로에 따라서 상기 이동국과의 통신을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 4 양상에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 커버리지 확장을 갖는 통신을 위해 중계국을 사용하는 기지국이 제공되는데, 상기 기지국은:
중계 디바이스로 통신 제어 메시지를 송신하는 송신 수단;
상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하고 제 10 채널 상에서 이동국으로부터 신호들을 수신하는 수신 수단;
상기 중계 디바이스로부터의 신호들로부터 상기 이동국과 상기 중계 디바이스 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 1 상태 정보 및 상기 중계 디바이스와 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 2 상태 정보를 획득하고, 상기 이동국으로부터의 상기 신호들로부터 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 3 상태 정보를 획득하는 획득 수단;
상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보 및 상기 제 3 상태 정보에 기반하여 상기 이동국과 통신하는데 적합한 통신 경로를 선택하는 경로 선택 수단;
상기 선택된 적합한 통신 경로에 따라서 상기 이동국과의 통신을 제어하는 통신 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 종래 기술에 비하여 다음의 장점들을 포함한다:
모든 제어 및 스케줄링(scheduling) 기능들이 여전히 기지국에 위치되고 중계국이 단지 브로드캐스트(broadcast) 및 일부 베어러 데이터(bearer data) 전송에 대한 책임을 진다는 사실로 인하여, 중계국의 디자인이 매우 간단하고 비용이 이에 대응하여 낮다. 가장 중요한 장점은 이 제안이 현재의 표준과 완전히 역방향 호환 가능하여, BS의 커버리지 밖에 위치된 레거시 이동국이 중계로부터 커버리지 확장의 이점을 획득하도록 지원된다는 것이다. 이것은 이 제안에 의하여, 기지국 커버리지가 중계국의 적은 비용 부담으로 레거시 이동국을 지원하도록 용이하게 확장될 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 다른 목적들 및 효과들은 첨부 도면들과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명에 의해 더 명백해질 것이다.
도 1a는 종래 기술에서 기지국의 커버리지 확장이 없는 예시적인 중계 네트워크를 도시한 도면.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 커버리지 확장의 필요성을 갖는 예시적인 중계 네트워크를 도시한 도면.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국들이 상이한 위치들에 위치되는 예시적인 중계 네트워크를 도시한 도면.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크 내의 중계국에서의 기지국의 커버리지 확장을 위한 중계 방법들의 예시적인 동작 흐름도들.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서의 커버리지 확장을 위한 통신 방법의 예시적인 동작 흐름도들.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 커버리지 확장을 위해 사용되는 중계국의 예시적인 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 커버리지 확장을 위해 사용되는 기지국의 예시적인 블록도.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 관점에서의 예시적인 프레임 구조를 도시한 도면.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계국의 관점에서의 예시적인 프레임 구조를 도시한 도면.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 커버리지 밖에, 그러나 중계국의 커버리지 내에 위치되는 이동국의 관점에서의 예시적인 프레임 구조를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 제어 정보 및 베어러 데이터를 전송하는 중계국에 대한 예시적인 흐름도.
도 10은 3개의 홉 네트워크의 예시적인 구조를 도시한 도면.
도면들 전체에 걸쳐 동일하거나, 유사하거나 대응하는 특징들 또는 기능들에 는 동일한 참조 번호들이 병기되어 있다.
이하에서, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1a는 종래 기술에서 기지국의 커버리지 확장이 없는 예시적인 중계 네트워크를 도시한다. 도 1a에서, 중계 네트워크는 중계국(RS)(1), 기지국(BS)(2) 및 이동국(MS)(3)을 포함한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, MS(3)는 BS(2)의 커버리지 및 RS(1)의 커버리지 내에 위치된다.
MS(1)가 BS(2)의 커버리지 내에 위치되기 때문에, BS(2)로부터의 다운링크 제어 신호(downlink control signal)들은 RS(2) 관여 없이 직접 MS(3)에 도달할 수 있다. RS는 처리량 강화를 성취하기 위하여 베어러 데이터만을 전송하는데 사용될 수 있다. RS의 구현 복잡성은 비교적 낮다.
도 1b는 종래 기술에서 기지국의 커버리지 확장의 필요성을 갖는 예시적인 중계 네트워크를 도시한다. 도 1a와 마찬가지로, 도 1b의 중계 네트워크는 RS(1), BS(2) 및 MS(3)를 포함한다.
도 1b에 도시된 바와 같이, MS(3)는 BS(2)의 커버리지 밖에 위치되는데, 이는 MS(3)가 BS(2)에 직접 통신할 수 없다는 것을 의미한다. 제어 메시지들 및 베어러 데이터를 포함하는 메시지들의 모든 통신들은 RS(1)에 의해 중계되어야 한다. 일부 경우들에서, RS(1) 조차도 BS(2)의 일반적인 커버리지 밖에 위치될 수 있고, RS(1)가 통상적으로 MS(3)보다 더 높은 전력 레벨을 갖는 신호들을 송신하고 BS(2) 와 RS(1) 사이의 전파가 LOS(line of sight)이기 때문에, RS(1)가 MS(3)보다 더 강력한(더 높은 송신 전력 및 수신 및 프로세싱 케이퍼빌리티를 포함하는) 것으로 인하여 중계 링크가 이용 가능하다.
상술된 바와 같이, MS(3)가 BS(2)의 커버리지 밖에 있다는 사실로 인하여, BS(2)와 MS(3) 사이의 제어 메시지들 및 베어러 데이터를 포함하는 모든 정보는 중계되어야 한다. 낮은 복잡성, 높은 효율 및 역방향 호환성을 갖는 자원 할당 방식이 요구된다. 본 발명은 기지국의 커버리지 확장을 위해 이와 같은 자원 할당 방식을 사용하는 중계 방법을 제공한다. 본 발명의 중계 방법이 도 1b에 도시된 시나리오(scenario) 뿐만 아니라, MS(3)가 BS(2)의 커버리지 내에 있는 시나리오에도 적용 가능하다는 점이 주의되어야 한다. 이하에서, 상이한 시나리오들에서의 본 발명의 중계 해결책의 동작 방식이 도 1c와 관련하여 상세히 설명될 것이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국이 상이한 위치들에 위치되는 예시적인 중계 네트워크를 도시한다. 중계 네트워크는 RS(1), BS(2), MS(3), MS(3'), MS(3")를 포함한다. 도 1c에 도시된 바와 같이, MS(3)는 RS(1)의 커버리지 내에, 그러나 BS(2)의 커버리지 밖에 위치되고, MS(3')는 RS(1)의 커버리지 내에, 그리고 BS(2)의 커버리지 내에 위치되며, MS(3")는 BS(2)의 커버리지 내에, 그러나 RS(1)의 커버리지 밖에 위치된다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, BS(2)의 커버리지 내에 위치되는 RS(1), MS(3') 및 MS(3"), 및 BS(2)의 커버리지 내에 위치되는 것이 아니라, RS(1)의 커버리지 내에 위치되는 MS(3)의 채널 상태 정보(간단하게 하기 위하여 "상태 정보"라 칭해짐)에 기반하여, BS(2)는 각각의 MS와의 통신에 적합한 통신 경로를 선택하고, 선택된 적합한 통신 경로에 기반하여 통신 제어 메시지를 생성하고 나서, 상기 통신 제어 메시지를 직접적으로 또는 RS(1)를 통하여 각각의 MS에 송신하는데, 여기서 상기 통신 제어 메시지는 선택된 통신 경로를 나타내고, 특정 채널 상에서 특정 수신기로 특정 정보를 송신하고 특정 채널 상에서 특정 송신기로부터 특정 정보를 수신하도록 BS(2), RS(1) 및 MS들에 지시한다. 게다가, 동기화, 등의 특정 경우들로 인하여, RS(1)는 BS(2)로부터 통신 제어 메시지를 재생성할 필요가 있고, 재생성된 통신 제어 메시지를 MS들로 송신한다. 그 후, BS(2) 및 RS(1)는 직접적인 통신을 설정하거나 상기 RS(1)를 통해 상기 BS(2)와 MS들 사이에 간접 통신을 설정한다.
이하에서, 본 발명의 중계 방법의 동작 방식이 상이한 위치들에 위치되는 이동국들에 대하여 도 1c를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
MS(3)에 대하여
MS(3)가 BS(2)의 커버리지 밖에, 그러나 RS(1)의 커버리지 내에 위치되기 때문에, RS(1)를 통한 BS(2)와 MS(3) 사이의 간접적인 통신 경로만이 설정될 수 있다. BS(2)는 상태 보고 정보(상기 상태 보고 정보는 MS(3)와 RS(1) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 채널 상태 정보를 포함한다)를 수신하고, 통신 제어 메시지를 RS(1) 및 RS(1)를 통해 MS(3)에 송신한다. 통신 제어 메시지는 선택된 통신 경로를 나타내고, 특정 채널 상에서 특정 수신기로 특정 정보를 송신하고 특정 채널 상에서 특정 송신기로부터 특정 정보를 수신하도록 BS(2), RS(1) 및 MS(3)에 지시 한다. 그 후, RS(1), BS(2) 및 MS(3)는 통신 제어 메시지에 따라서 RS(1)를 통하여 BS(2)와 MS(3) 사이의 통신을 수행한다.
MS(3')에 대하여
MS(3')가 BS(2)의 커버리지 내에, 그리고 RS(1)의 커버리지 내에 위치되기 때문에, BS(2)는 MS(3')로부터 직접 신호들을 수신하고, RS(1)로부터 MS(3')에 관한 상태 보고 정보를 수신할 수 있다. BS(1)는 MS(3')과의 직접적인 통신 경로 및 RS(1)를 통한 MS(3')와의 간접적인 통신 경로의 성능 비교에 기반하여 적합한 통신 경로를 선택한다. BS(1)가 RS(1)를 통한 MS(3')와의 간접적인 통신 경로를 선택하는 경우, BS(1)는 통신 제어 메시지를 RS(1)로, 그리고 RS(1)를 통해 MS(3')로 송신한다. 통신 제어 메시지는 선택된 통신 경로를 나타내고, 특정 채널 상에서 특정 수신기로 특정 정보를 송신하고 특정 채널 상에서 특정 송신기로부터 특정 정보를 수신하도록 BS(2), RS(1) 및 MS(3')에 지시한다. 그 후, RS(1), BS(2) 및 MS(3)는 통신 제어 메시지에 따라서 RS(1)를 통하여 BS(2)와 MS(3') 사이의 통신을 수행한다. BS(2)가 MS(3')와의 직접적인 통신 경로를 선택하는 경우, RS(1)는 관여되지 않는다.
MS(3")에 대하여
MS(3")가 BS(2)의 커버리지 내에, 그러나 RS(1)의 커버리지 밖에 위치되기 때문에, BS(2)와 MS(3") 사이의 직접적인 통신 경로가 BS(2)에 의해 설정된다. RS(1)는 관여되지 않는다.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크 내의 중계국 에서의 기지국의 커버리지 확장을 위한 중계 방법의 예시적인 동작 흐름도들을 도시하고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서의 커버리지 확장을 위한 통신 방법의 예시적인 동작 흐름도를 도시한다.
이하에서, BS(2)가 RS(1)를 통해 MS(3)와 간접적인 통신 경로를 설정하는 프로세스가 도 2 내지 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
MS(3)가 BS(2)의 커버리지 밖에 위치되기 때문에, MS(3)는 BS(2)와 동기화될 수 없어서, RS(1)는 MS(3)에 대한 프리앰블(preamble)을 재생성해야 한다. BS(2)에 의해 송신된 통신 제어 메시지가 BS(2)의 프리앰블과 정렬되기 때문에, 동기적으로 수신하는 MS(3)에 대하여, RS(1)는 BS(2)로부터 통신 제어 메시지를 재생성하고, 상기 재생성된 통신 제어 메시지를 RS(1)의 프리앰블과 정렬되도록 변경하고, 재생성된 통신 제어 메시지를 MS(3)에 송신해야 한다. 여기서, 통신 제어 메시지는 선택된 통신 경로를 나타내고, 특정 채널 상에서 특정 수신기로 특정 정보를 송신하고 특정 채널 상에서 특정 송신기로부터 특정 정보를 수신하도록 BS(2), RS(1) 및 MS(3)에 지시한다. 흐름도가 도 2에 도시되어 있다. 단계(S101)에서, RS(1)는 BS(2)로부터 통신 제어 메시지를 수신한다. 단계(S102)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 MS(3)에 대한 통신 제어 메시지를 BS(2)로부터 재생성한다. 단계(S103)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 1 서브채널 상에서 MS(3)로 상기 재생성된 통신 제어 메시지를 송신한다.
BS(2)로부터 통신 제어 메시지를 수신한 후, RS(1)는 BS(2)가 상기 RS(1)에 통신 관련 메시지를 송신하는 것에 대하여 BS(2)에 의해 제 8 서브채널이 할당되고 RS(1)가 BS(2)로부터 MS(3)에 통신 관련 메시지를 송신하는 것에 대하여 BS(2)에 의해 제 9 서브채널이 할당된다는 것을 알게 된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 단계(S104)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 8 서브채널 상에서 BS(2)로부터 통신 관련 메시지를 수신한다; 단계(S105)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 9 서브채널 상에서 BS(2)로부터 MS(3)로 통신 관련 메시지를 송신한다. 여기서, BS(2)로부터의 통신 관련 메시지는 통신 설정 응답 메시지, 통신 종료 응답 메시지 및 트래픽 베어러 데이터, 등을 포함한다.
BS(2)로부터 통신 제어 메시지를 수신한 후, RS(1)는 MS(3)가 상기 RS(1)로 통신 관련 메시지를 송신하는 것에 대하여 BS(2)에 의해 제 6 서브채널이 할당되고 RS(1)가 MS(3)로부터 BS(2)로 통신 관련 메시지를 송신하는 것에 대하여 BS(2)에 의해 제 7 서브채널이 할당된다는 것을 알게 된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 단계(S106)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 6 서브채널 상에서 MS(3)로부터 통신 관련 메시지를 수신한다; 단계(S107)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 7 서브채널 상에서 MS(3)로부터 BS(2)로 통신 관련 메시지를 송신한다. 여기서, MS(3)로부터의 통신 관련 메시지는 통신 설정 요청 메시지, 통신 종료 요청 메시지 및 트래픽 베어러 데이터, 등을 포함한다.
MS(3)가 BS(2)의 커버리지 밖에 위치되기 때문에, BS(2)는 MS(3)의 존재를 인식하지 못해서, 상기 BS(2)는 MS(3)와 RS(1) 사이의 통신을 위하여 제 2 서브채널을 할당하고, BS(2)가 MS(3)의 상태 보고 메시지(상기 상태 보고 메시지는 MS(3)와 RS(1) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 채널 상태 정보를 포함한다)를 획득 하는 것에 대하여 제 3 서브채널을 할당할 필요가 있다. RS(1)가 MS(3)로부터 신호들을 수신한 후에, MS(3)로부터의 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 높은 경우(이는 RS(1)와 MS(3) 사이의 채널의 채널 상태가 양호한 조건이라는 것을 의미함), RS(1)는 상태 정보를 BS(2)에 보고한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 단계(S108)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 2 서브채널 상에서 MS(3)로부터 신호들을 수신한다; 단계(S109)에서, RS(1)는 MS(3)로부터의 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 높은지 또는 아닌지의 여부에 대해 판정한다; 단계(S110)에서, RS(1)는 MS(3)로부터의 상기 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 큰 경우에, MS(3)로부터의 신호들로부터 MS(3)의 상태 정보를 획득한다; 그 후, 단계(S111)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 채널 할당 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 BS(2)로 MS(3)의 상태 정보를 포함하는 상태 보고 메시지를 송신한다.
각각의 MS의 위치가 항상 변화할 수 있기 때문에, BS(2)는 RS(1) 및 MS들의 상태 정보를 때를 맞추어 수집할 필요가 있고, 상태 정보의 변화에 기반하여 필요하다면 통신 경로를 변경하고, 통신 제어 메시지를 재생성하고, 상기 재생성된 통신 제어 메시지를 RS(1) 및 직접적으로 각각의 MS에 또는 RS(1)를 통해 간접적으로 각각의 MS에 송신한다. BS(2)는 자신이 RS(1)로 주기적으로 MS(3)의 상태를 질의하는데 이용되는 상태 요청 메시지를 송신하는 것에 대하여 제 4 서브채널을 할당하고, RS(1)가 MS(3)로 상태 요청 메시지를 송신하는 것에 대하여 제 5 서브채널을 할당한다. 한편, BS(2)는 자신이 MS들로부터 직접적으로 상태 정보를 수신하는 것 에 대하여 제 10 서브채널을 할당한다. RS(1)가 BS(2)로부터 MS(3)로 상태 요청 메시지를 전송하는 프로세스가 도 4b에 도시되어 있다. 단계(S112)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 4 서브채널 상에서 BS(2)로부터 상태 요청 메시지를 수신한다. 단계(S113)에서, RS(1)는 BS(2)로부터의 통신 제어 메시지에 따라서 제 5 서브채널 상에서 BS(2)로부터 MS(3)로 상태 요청 메시지를 송신한다. BS가 상태 정보의 변화에 기반하여 통신 경로를 변경하고 통신 제어 메시지를 재생성하기 위해 RS(1) 및 MS들의 상태 정보를 주기적으로 수집하는 프로세스는 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4a 및 4b의 결합으로 성취될 수 있다. 단계(S202)에서, BS(2)는 통신 제어 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 RS(1)로부터 상태 보고 메시지 및 제 10 서브채널 상에서 MS(3)로부터 신호들을 수신한다. 단계(S203)에서, BS(2)는 RS(1)로부터의 신호들로부터 MS(3)와 RS(1) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 1 상태 정보 및 RS(1)와 BS(2) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 2 상태 정보를 획득하고, MS(3)로부터의 신호들로부터 MS(3)와 BS(2) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 3 상태 정보를 획득한다. 단계(S204)에서, BS(2)는 제 1 상태 정보, 제 2 상태 정보 및 제 3 상태 정보에 기반하여 MS(3)와 통신하는데 적합한 통신 경로를 선택한다. 단계(S205)에서, BS(2)는 선택된 적합한 통신 경로에 따라서 MS(3)와의 통신을 제어하고, 새로운 적합한 통신 제어 메시지를 생성한다. 여기서, 제 10 서브채널 상에서 MS(3)로부터 BS(2)에 의해 수신된 신호들의 세기는 MS(3)가 BS(2)의 커버리지 밖에 위치될 때 제로(zero)로서 간주될 수 있다.
BS(2)가 솔선하여 MS(3)의 상태를 질의할 때, 도 5의 단계(S202) 이후에 다음 단계가 삽입될 수 있다: BS(2)가 채널 할당 메시지에 따라서 제 4 서브채널 상에서 RS(1)로 상태 요청 메시지를 송신한다.
RS(1)를 통해 MS(3)와 BS(2) 사이에 간접적인 통신 경로를 설정할 때, BS(2)는 통신 제어 메시지에 따라서 제 8 서브채널 상에서 RS(1)로 제 1 통신 관련 정보를 송신하고, 제 7 서브채널 상에서 RS(1)로부터 제 2 통신 관련 정보를 수신한다. 제 1 통신 관련 정보는 MS(3)로부터의 통신 설정 요청 메시지, 통신 종료 요청 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함한다. 그리고, 제 2 통신 관련 메시지는 BS(2)로부터의 통신 설정 응답 메시지, 통신 종료 응답 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함한다.
상기 방법들이 많은 상이한 실시예들을 성취하기 위하여 결합될 수 있다(시간 도메인 및 주파수 도메인에서의 상이한 결합)는 점이 주의된다. 본 발명의 또 다른 실시예가 RS(1) 및 BS(2)의 블록도들과 특정 프레임 구조와 관련하여 설명될 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 BS(2)의 커버리지 확장을 위해 사용되는 RS(1)의 예시적인 블록도를 도시한다. RS(1)는 제 1 수신 수단(101), 재생성 수단(102), 제 1 송신 수단(103), 제 2 수신 수단(104), 판정 수단(105), 획득 수단(106) 및 제 2 송신 수단(107)을 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버리지 확장을 위한 BS(2)의 예시적인 블록도를 도시한다. BS(2)는 수신 수단(201), 획득 수단(202), 경로 선택 수 단(203), 통신 제어 수단(204), 생성 수단(205) 및 송신 수단(206)을 포함한다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 관점에서의 예시적인 프레임 구조를 도시한다. 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계국의 관점에서의 예시적인 프레임 구조를 도시한다. 도 8a 내지 8c에서, MAP 정보는 상기 통신 제어 정보의 일례로서 이해될 수 있고, 서브프레임은 상기 서브채널의 일례로서 이해될 수 있다.
새로운 중계 시스템의 프레임 구조의 정의는 RS(1)가 상기 RS(1)의 커버리지 내에, 그러나, BS(2)의 커버리지 밖에 위치되는 그러한 MS들에 대하여 BS(2)로부터 수신된 브로드캐스트 정보에 기초하여 프리앰블, 프레임 제어 헤더(FCH) 및 MAP를 재생성한다는 점을 제외하면, 기존의 IEEE 802.16과 동일하다. RS(1)가 프리앰블, 프레임 제어 헤더 및 MAP를 송신할 때, BS(2)는 어떠한 데이터도 송신해서는 안된다.
프레임 구조에서의 또 다른 선택적인 세팅(setting)은 전용 중계 존 예약(dedicated relay zone reservation)이다. 전용 중계 존은 UL 정보 중계, 예를 들어, MS(3)로부터의 정렬 요청의 중계를 제어하기 위하여 프레임 내에 예약되며, 여기서 이 중계 존은 UL 프레임들의 종단에(또는 종단 부근에) 있도록 디자인된다. 중계 존은 또한 RS(1)로부터 BS(2)로의 측정 보고에 이용될 수 있다.
상술된 바와 같이, RS(1)가 MS(3)에 프리엠블 및 MAP 정보를 전송하는데 있어서 일부의 서브채널 자원들이 요구된다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 일부 서브채널 자원들이 RS(1)에 대한 프리앰블 및 MAP의 재생성을 위해 BS(2)에서 예약된다. 여기서, RS(1)의 프리앰블은 MS(3)에 의해 인식될 수 있는 표준 프리앰블이다. RS(1)의 프리앰블은 BS(2)의 프리앰블과 동일하거나 상이할 수 있다. 그리고, RS(1)의 MAP 정보는 RS(1)의 MAP 내의 포지셔닝 정보(positioning information)가 RS(1)의 프리앰블의 정렬로 조정되면서, BS(2)의 MAP 정보와 동일한 내용을 갖는다. 따라서, RS(1)는 BS(2)의 커버리지 밖에 위치되는 MS(3)로 완전한 프리앰블 및 MAP 정보를 제공한다. RS(1)의 관점에서, 완전한 IEEE 802.16 프레임이 수신된다. 또한, 전용 중계 존은 UL 정보 중계, 예를 들어, 정렬 요청 중계를 제어하기 위하여 프레임 내에 예약되며, 여기서 이 중계 존은 UL 프레임들의 종단에(또는 종단 부근에) 있도록 디자인된다. 중앙 제어 및 스케줄이 이용되어, BS(2)가 자원을 임의로 할당한다. RS(1) 및 MS(3)는 BS(2)의 스케줄링에 따라서 데이터를 수신 및 송신한다.
도 8b는 완전한 중계 프레임 구조 정의이다. 전파 감쇠 및 가변 환경들로 인하여, 상이한 위치들에서의 MS들은 상이한 관점들의 프레임들을 갖는다. 도 1c는 상이한 위치들에 위치되는 3개의 MS들을 소개한다. MS(3) 및 MS(3')은 RS(1)의 커버리지 내에 위치되지만, MS(3')은 BS(2)의 커버리지 내에 있고, MS(3)은 BS(2)의 커버리지 밖에 있다. MS(3')는 RS(1)의 커버리지 밖에, 그러나 BS(2)의 커버리지 내에 있다.
도 8c는 도 1c의 MS(3)와 같이, BS의 커버리지 밖에 있는 MS의 관점에서의 중계 프레임 구조를 도시한다. MS(3)가 BS(2)의 커버리지 밖에 위치되기 때문에, BS(2)로부터의 프리앰블 및 MAP는 MS(3)에 직접 도달할 수 없고, MS(3)는 RS(1)에 의해 전송된 프리앰블 및 MAP 정보만을 수신할 수 있다. MS(3)는 RS(1)의 프리앰블과 관련하여 동기화된다. MS(3)의 관점에서, 수신된 프레임은 완전한 표준 IEEE 802.16 프레임 구조이다. 모든 절차들은 동일하고, 이는 역방향 호환성을 보장한다.
MS(3")는 BS(2)의 커버리지 내에, 그리고 RS(1)의 커버리지 밖에 위치된다. 그래서, MS(3")는 단지 BS(2)와 통신하고, RS가 관여되지 않는다. RS(1)에 의해 재생성된 프리앰블 및 MAP 정보는 MS(3")에 이용 불가능하다. MS(3")가 수신하는 프레임이 도 8a에 도시되어 있다. BS(2)의 MAP 이후에, RS(1)를 위해 예약되는 유휴 기간이 존재한다. BS(2)의 MAP에서, 이 기간은 어떠한 MS도 할당되도록 허용되지 않는다. 그래서, 이것은 MS(3")로의 어떠한 충돌도 발생시키지 않는다.
MS(3')의 관점에서, 프레임 구조는 완전한 구조, 즉 도 8b에 도시된 프레임 구조이다. MS(3')는 BS(2)의 프리앰블 및 RS(1)의 프리앰블 둘 모두를 볼 수 있다. IEEE 802.16에 따르면, MS(3')는 동기화를 위해 더 높은 전력 레벨을 갖는 것만을 선택하고, 다른 것은 생략된다. 동기화 이후에, 절차는 MS(3')가 어느 프리앰블을 선택하는지에 따라, MS(3) 또는 MS(3")와 동일하다.
BS(2)의 커버리지 내 또는 밖에 위치된 모든 MS들은 프리앰블 정보가 중계되든 또는 중계되지 않든 간에 표준 IEEE 802.16 프레임만을 수신한다. MS는 RS(1)의 존재를 인식하지 못하고, 레거시 절차로서 동작한다. BS(2)의 직접적인 제어 하의 MS에 대하여, RS(1)는 이들의 직접적인 통신만을 행할 뿐이다. RS(1)이 관여하는 다른 통신을 위하여, 브로드캐스트 제어 정보 및 베어러 데이터를 포함한 모든 정 보가 중계되는 것이 필요하다.
도 8a 내지 8c에 도시된 프레임 구조 정의에 따르면, 제 1 서브프레임은 RS(1)가 MS(3)로 MAP 정보를 송신하는데 할당되며; 제 2 서브프레임은 MS(3)가 RS(1)로 범위 요청 메시지를 송신하는데 할당되며; 제 3 서브프레임은 MS(3)의 중계 정렬 요청으로의 상기 전용 중계 존에 할당되며; 제 4 서브프레임은 BS(2)가 RS(1)로 MS(3)의 상태를 질의하기 위한 상태 요청 메시지를 송신하는데 할당되며; 제 5 서브프레임은 RS(1)가 BS(2)로부터 MS(3)로 상태 보고 메시지를 송신하는데 할당되며; 제 6 서브프레임은 MS(3)가 RS(1)로 통신 관련 메시지를 송신하는데 할당되며; 제 7 서브프레임은 RS(1)가 MS(3)로부터 BS(2)에 메시지를 송신하는데 할당되며; 제 8 서브프레임은 BS(2)가 RS(1)로 통신 관련 메시지를 송신하는데 할당되며; 제 9 서브프레임은 RS(1)가 BS(2)로부터 MS(3)로 통신 관련 메시지를 송신하는데 할당되며; 제 10 서브프레임은 MS(3)가 BS(2)로 신호들을 송신하는데 할당된다. 여기서, 상태 보고 정보는 MS(3)와 RS(1) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 채널 상태 정보를 포함하고; BS로부터의 통신 관련 메시지는 통신 설정 응답 메시지, 통신 종료 응답 메시지 및 트래픽 베어러 데이터, 등을 포함하며; MS(3)로부터의 통신 관련 메시지는 통신 설정 요청 메시지, 통신 종료 요청 메시지 및 트래픽 베어러 데이터, 등을 포함한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RS(1)가 무선 통신 네트워크에서 제어 정보 및 베어러 데이터를 전송하는 것에 대한 예시적인 흐름도를 도시한다.
프레임의 시작에서, 다운링크에서, 단계(S101)에서, RS(1)의 제 1 수신 수단 은 BS(2)로부터 MAP 정보를 수신한다. MS(3)가 RS(1)와만 동기화될 수 있기 때문에, MAP 정보는 RS(1)의 프리앰블의 정렬로 조정되고, MS(3)로 송신되며, 단계(S102)에서, 재생성 수단(102)은 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 MS(3)에 대한 MAP 정보를 재생성한다. 단계(S103)에서, 제 1 송신 수단(103)은 제 1 서브프레임에서 MS(3)에 상기 재생성된 MAP 정보를 송신한다. 단계(S104)에서, 제 1 수신 수단(101)은 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 제 8 서브프레임에서 BS(2)로부터 통신 관련 메시지를 수신한다. 단계(S112)에서, 제 1 수신 수단(101)은 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 제 4 서브프레임에서 BS(2)로부터 상태 요청 메시지를 수신한다. 제 1 송신 수단(103)은 단계(S105)에서 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 제 9 서브프레임에서 BS(2)로부터 대응하는 MS(3)로 통신 관련 메시지를 송신하고, 단계(S113)에서 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 제 5 서브프레임에서 BS(2)로부터 MS(3)로 상태 요청 메시지를 송신한다.
업링크에서, 제 2 수신 수단(104)은 단계(S106)에서 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 제 6 서브프레임에서 MS(3)로부터 통신 관련 메시지를 수신하고, 단계(S108)에서 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 제 2 서브프레임에서 MS(3)로부터 신호들을 수신한다. 판정 수단(105)은 MS(3)로부터의 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 큰지 또는 아닌지의 여부를 판정한다. MS(3)로부터의 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 작은 경우, 제 2 송신 수단(107)은 단계(S107)에서 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 제 7 서브프레임에서 MS(3)로부터 BS(2)로 통신 관련 메시지를 송신하고, 프레임은 종료된다. MS(3)로부터의 신호들의 세기가 소정의 문턱 값보다 더 큰 경우, 획득 수단(106)은 MS(3)로부터의 신호들로부터 MS(3)의 상태 정보를 획득한다. 제 2 송신 수단(107)은 BS(2)로부터의 MAP 정보에 따라서 단계(S107)에서 제 7 서브프레임에서 MS(3)로부터 BS(2)로 통신 관련 메시지를 송신하고, 단계(S111)에서 제 3 서브프레임에서 BS(2)로 MS(3)의 상태 정보를 포함하는 상태 보고 메시지를 송신한다. 그 후, 프레임은 종료된다.
이 실시예에서, BS(2)가 RS들 및 MS들의 상태 정보를 주기적으로 또는 연속적으로 수집하고 상기 상태 정보의 변화에 기반하여 필요하다면 통신 경로를 변경하고 통신 제어 메시지를 재생성하는 흐름도가 도 5에 도시되어 있다. 단계(S201)에서, 송신 수단(206)은 RS(1)로 프레엠블 및 MAP 정보를 송신한다. 단계(S202)에서, 수신 수단(201)은 MAP 정보에 따라서 제 3 서브프레임에서 RS(1)로부터 상태 보고 메시지를 수신하고 제 10 서브프레임에서 MS(3)로부터 신호들을 수신한다. 단계(S203)에서, 획득 수단(202)은 RS(1)로부터의 신호들에 따라서 MS(3)와 RS(1) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 1 상태 정보 및 RS(1)와 BS(2) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 2 상태 정보를 획득하고, MS(3)로부터의 신호들에 따라서 MS(3)와 BS(2) 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 3 상태 정보를 획득한다. 단계(S204)에서, 경로 선택 수단(203)은 제 1 상태 정보, 제 2 상태 정보 및 제 3 상태 정보에 기반하여 MS(3)와 통신하는데 적합한 통신 경로를 선택한다. 단계(S205)에서, 통신 제어 수단(204)은 상기 선택된 적합한 통신 경로에 따라서 MS(3)와의 통신을 제어하고, 생성 수단(205)은 새로운 적합한 통신 제어 메시지를 생성한다.
여기서, BS(2)가 솔선하여 MS(3)의 상태 정보를 질의할 때, 도 5의 단계(S202) 이후에 다음 단계가 삽입될 수 있다: 송신 수단(206)이 통신 제어 메시지에 따라서 제 4 서브프레임에서 RS(1)로 상태 요청 메시지를 송신한다.
RS(1)를 통해 MS(3)와 BS(2) 사이에 간접적인 통신 경로를 설정할 때, MS(3)와 BS(2) 사이의 간접적인 통신의 프로세스는: 통신 제어 수단(204)이 상기 MAP 정보에 따라서, 제 8 서브프레임에서 RS(1)로 제 1 통신 관련 정보를 송신하도록 송신 수단(206)을 제어하고 제 7 서브프레임에서 RS(1)로부터 제 2 통신 관련 정보를 수신하도록 수신 수단(201)을 제어하는 것을 더 포함한다. 제 1 통신 관련 정보는 MS(3)로부터의 통신 설정 요청 메시지, 통신 종료 요청 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함한다. 그리고, 제 2 통신 관련 메시지는 BS(2)로부터의 통신 설정 응답 메시지, 통신 종료 응답 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함한다.
상기 제 1 서브채널 내지 제 10 서브채널이 하나의 프레임에서 구현될 수 있다는 점이 본 발명의 일 실시예로부터 주의된다. 상기 제 3 채널 및 제 10 채널은 구현될 때 동일한 물리적 서브채널일 수 있다.
본 발명이 또한 MS가 BS의 커버리지 및 RS의 커버리지 둘 모두 내에 위치되는 시나리오에 적용 가능하다는 점이 주의된다.
게다가, 상기 실시예들이 단일 홉 중계 네트워크들과 관련하여 설명되었을지라도, 본 발명이 또한 멀티 홉 중계 네트워크들에 적용 가능하다는 것이 당업자에게 이해되어야 한다. 도 10에 도시된 바와 같이 3개 홉 중계의 경우에, 업링크에 대하여, RS(1)의 관점에서, RS(1)가 MS(3)로부터 수신하는 신호들은 MS(3)로부터 RS(1')(또는 여러 다른 RS들)에 의해 전송된 신호들로서 간주될 수 있고; 다운링크에 대하여, RS(1')의 관점에서 RS(1')가 BS(2)로부터 수신하는 신호들은 BS(2)로부터 RS(1)(또는 여러 다른 RS들)에 의해 전송된 신호들로서 간주될 수 있다. 본 발명은 다중 홉 중계 통신에 적용 가능하다.
본 발명의 많은 상이한 실시예들이 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 만들어질 수 있기 때문에, 본 발명의 첨부된 청구항들에서 규정된 것들을 제외하면, 본 발명의 특정 실시예들에 국한되지 않는다.

Claims (26)

  1. 무선 통신 네트워크 내의 중계 디바이스에서 중계를 구현하는 방법에 있어서:
    기지국으로부터의 명령에 따라서 상기 기지국으로부터 이동국으로 제어 정보를 전송하거나 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 구현 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 기지국으로부터 통신 제어 메시지를 수신하는 단계;
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 기반하여 상기 이동국에 대한 통신 제어 메시지를 재생성하는 단계;
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 1 서브채널 상에서 상기 이동국으로 상기 재생성된 통신 제어 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 구현 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 2 서브채널 상에서 이동국으로부터 신호들을 수신하는 단계;
    - 상기 이동국으로부터의 상기 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 큰지 또는 아닌지의 여부를 판정하는 단계;
    - 상기 이동국으로부터의 상기 신호들의 세기가 상기 소정의 문턱값보다 더 큰 경우, 상기 신호들로부터 상기 이동국의 상태 정보를 획득하는 단계;
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 상기 기지국으로, 상기 이동국의 상기 상태 정보를 포함하는 상태 보고 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 구현 방법.
  4. 제 2 항 또는 3 항에 있어서,
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 4 서브채널 상에서 상기 기지국으로부터 상태 요청 정보를 수신하는 단계;
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 5 서브채널 상에서 하나 이상의 이동국들로 상기 상태 요청 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 구현 방법.
  5. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 6 서브채널 상에서 이동국으로부터 통신 관련 메시지를 수신하는 단계;
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 7 서브채널 상에서 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 상기 통신 관련 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 구현 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 8 서브채널 상에서 상기 기지국으로부터 통신 관련 메시지를 수신하는 단계;
    - 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 9 서브채널 상에서 상기 기지국으로부터 대응하는 이동국으로 상기 통신 관련 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 구현 방법.
  7. 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 이동국으로부터의 상기 통신 관련 메시지는 통신 설정 요청 메시지,통신 종료 요청 메시지 및 트래픽 베어러 데이터(traffic bearer data)를 포함하고; 상기 기지국으로부터의 상기 통신 관련 메시지는 통신 설정 응답 메시지, 통신 종료 응답 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 구현 방법.
  8. 무선 통신 네트워크에서 중계를 구현하는 중계 디바이스에 있어서:
    기지국으로부터의 명령에 따라서 상기 기지국으로부터 이동국으로 제어 정보를 전송하거나 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 제어 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 통신 제어 메시지를 수신하는 제 1 수신 수단;
    상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 기반하여 상기 이동국에 대한 통신 제어 메시지를 재생성하는 재생성 수단;
    상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 1 서브채널 상에서 상기 이동국으로 상기 재생성된 통신 제어 메시지를 송신하는 제 1 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 2 서브채널 상에서 이동국으로부터 신호들을 수신하는 제 2 수신 수단;
    상기 이동국으로부터의 상기 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 큰지 또는 아닌지의 여부를 판정하는 판정 수단;
    상기 이동국으로부터의 상기 신호들의 세기가 소정의 문턱값보다 더 큰 경우, 상기 신호들로부터 상기 이동국의 상태 정보를 획득하는 획득 수단;
    상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 상기 기지국으로, 상기 이동국의 상기 상태 정보를 포함하는 상태 보고 메시지를 송신하는 제 2 송신 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스.
  11. 제 9 항 또는 10 항에 있어서,
    상기 제 1 수신 수단은 부가적으로 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 4 서브채널 상에서 상기 기지국으로부터 상태 요청 정보를 수신하는데 이용되며;
    상기 제 1 송신 수단은 부가적으로 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 하나 이상의 이동국들로 상기 상태 요청 정보를 송신하는데 이용되는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스.
  12. 제 8 항 내지 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 수신 수단은 부가적으로 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 5 서브채널 상에서 이동국으로부터 통신 관련 메시지를 수신하는데 이용되며;
    상기 제 2 송신 수단은 부가적으로 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 6 서브채널 상에서 상기 이동국으로부터 상기 기지국에 상기 통신 관련 메시지를 송신하는데 이용되는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스.
  13. 제 8 항 내지 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 수신 수단은 부가적으로 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 7 서브채널 상에서 상기 기지국으로부터 통신 관련 메시지를 수신하는데 사용되며;
    상기 제 1 수신 수단은 부가적으로 상기 기지국으로부터의 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 8 서브채널 상에서 상기 기지국으로부터 대응하는 이동국으로 상기 통신 관련 메시지를 송신하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스.
  14. 무선 통신 네트워크 내의 네트워크 디바이스에서 통신을 위해 중계 디바이스를 사용하는 방법에 있어서:
    - 중계 디바이스로 통신 제어 메시지를 송신하는 단계;
    - 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하고 제 10 서브채널 상에서 이동국으로부터 신호들을 수신하는 단계;
    - 상기 중계 디바이스로부터의 신호들로부터 상기 이동국과 상기 중계 디바이스 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 1 상태 정보 및 상기 중계 디바이스와 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 2 상태 정보를 획득하고, 상기 이동국으로부터의 상기 신호들로부터 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 3 상태 정보를 획득하는 단계;
    - 상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보 및 상기 제 3 상태 정보에 기반하여 상기 이동국과 통신하는데 적합한 통신 경로를 선택하는 단계;
    - 상기 선택된 적합한 통신 경로에 따라서 상기 이동국과의 통신을 제어하는 단계를 포함하는, 중계 디바이스 사용 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    - 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 4 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로 상태 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스 사용 방법.
  16. 제 14 항 또는 15 항에 있어서,
    - 상기 선택된 적합한 통신 경로에 기반하여 새로운 통신 제어 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    중계 디바이스로 통신 제어 메시지를 송신하는 상기 단계는:
    - 상기 중계 디바이스로 상기 새로운 통신 제어 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스 사용 방법.
  17. 제 14 항 내지 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중계 디바이스를 통해 상기 이동국과 상기 기지국 사이에 중계 경로를 설정할 때, 상기 이동국과의 통신을 제어하는 상기 단계는:
    - 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 8 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로 제 1 통신 관련 정보를 송신하는 것을 제어하고, 제 7 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로부터 제 2 통신 관련 정보를 수신하는 것을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스 사용 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 관련 정보는 상기 이동국으로부터의 통신 설정 요청 메시지, 통신 종료 요청 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함하고; 상기 제 2 통신 관련 메시지는 상기 기지국으로부터의 통신 설정 응답 메시지, 통신 종료 응답 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스 사용 방법.
  19. 제 14 항 내지 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 경로는 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 직접적인 통신 경로 및 하나의-홉(one-hop) 또는 멀티-홉 중계 링크들을 갖는 상기 중계 디바이스를 통한 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 간접적인 통신 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중계 디바이스 사용 방법.
  20. 무선 통신 네트워크 내에서 확장된 커버리지를 갖는 통신을 위해 중계 디바이스를 사용하는 네트워크 디바이스에 있어서:
    중계 디바이스로 통신 제어 메시지를 송신하는 송신 수단;
    상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 3 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로부터 상태 보고 메시지를 수신하고 이동국으로부터 신호들을 수신하는 수신 수단;
    상기 중계 디바이스로부터의 신호들로부터 상기 이동국과 상기 중계 디바이 스 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 1 상태 정보 및 상기 중계 디바이스와 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 2 상태 정보를 획득하고, 상기 이동국으로부터의 상기 신호들로부터 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 채널의 채널 상태를 나타내는 제 3 상태 정보를 획득하는 획득 수단;
    상기 제 1 상태 정보, 상기 제 2 상태 정보 및 상기 제 3 상태 정보에 기반하여 상기 이동국과 통신하는데 적합한 통신 경로를 선택하는 경로 선택 수단;
    상기 선택된 적합한 통신 경로에 따라서 상기 이동국과의 통신을 제어하는 통신 제어 수단을 포함하는 중계 디바이스를 사용하는 네트워크 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 송신 수단은 부가적으로 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 4 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로 상태 요청 메시지를 송신하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 디바이스.
  22. 제 20 항 또는 21 항에 있어서,
    상기 통신 경로는 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 직접적인 통신 경로 및 하나의-홉 또는 멀티-홉 중계 링크들을 갖는 상기 중계 디바이스를 통한 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 간접적인 통신 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 디바이스.
  23. 제 20 항 내지 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택된 적합한 통신 경로에 기반하여 새로운 통신 제어 메시지를 생성하는 생성 수단을 더 포함하며,
    상기 송신 수단은 부가적으로 상기 중계 디바이스로 상기 새로운 통신 제어 메시지를 송신하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 디바이스.
  24. 제 20 항 내지 23 항에 있어서,
    상기 통신 수단은 부가적으로 상기 중계 디바이스를 통해 상기 이동국과 상기 기지국 사이에 중계 경로를 설정할 때, 상기 통신 제어 메시지에 따라서 제 8 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로 제 1 통신 관련 정보를 송신하도록 상기 송신 수단을 제어하고, 제 7 서브채널 상에서 상기 중계 디바이스로부터 제 2 통신 관련 정보를 수신하도록 상기 수신 수단을 제어하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 관련 정보는 상기 이동국으로부터의 통신 설정 요청 메시지, 통신 종료 요청 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함하며; 상기 제 2 통신 관련 메시지는 상기 기지국으로부터의 통신 설정 응답 메시지, 통신 종료 응답 메시지 및 트래픽 베어러 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 디바이스.
  26. 제 20 항 내지 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 경로는 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 직접적인 통신 경로 및 하나의-홉 또는 멀티-홉 중계 링크들을 갖는 상기 중계 디바이스를 통한 상기 이동국과 상기 기지국 사이의 간접적인 통신 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 디바이스.
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