KR20090027750A

KR20090027750A - 릴레이

Info

Publication number: KR20090027750A
Application number: KR1020097001979A
Authority: KR
Inventors: 샤시칸트 마헤쉬와리; 유수프 사이풀라
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-03-17
Also published as: RU2009102013A; BRPI0714168A2; KR101053844B1; JP4875156B2; EP2036219A1; JP2009543400A; CN101485114B; US20080031182A1; CN101485114A; MX2008016195A; US8228834B2; WO2008004098A1

Abstract

통신 네트워크에서의 사용을 위한 릴레이(relay). 상기 릴레이는 적어도 하나의 사용자 장비(user equipment)로부터 데이터를 수신하고 적어도 하나의 사용자 장비로 데이터를 전송하도록 구성되고, 상기 릴레이는, 상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터(configuration data)를 처리하고 그 처리된 레인징 데이터(ranging data)에 의거하여 데이터를 상기 사용자 장비로 전송하도록 구성되는 프로세서;를 구비한다.

Description

릴레이{A relay}

본 발명은 릴레이, 신호들을 전달하는 방법 및 통신 시스템에 관련된다. 그 릴레이는 특히 그러나 비배타적으로 멀티레벨 릴레이 체인(multilevel relay chain)의 일부이다.

정보의 전달을 위해 릴레이 유닛들을 사용하는 네트워크들이 잘 알려져 있다. 셀룰러 무선 네트워크들과 같은 무선 네트워크들에서, 베이스 트랜시버 스테이션(base transceiver station)들로부터 전송되는 신호들을 위한 릴레이 유닛들을 제공하는 것이 알려져 있다. 그러한 구성들에서, 베이스 트랜시버 스테이션에 의해 전송되는 무선 신호(radio signal)는 릴레이 유닛에 의해 수신되고 그 릴레이 유닛에 의해 전형적으로 모바일 터미널(mobile terminal) 또는 다른 사용자 장비(user equipment)로 재전송된다.

현재, 높은 데이터 속도 서버스(high data rate service)들을 제공하기 위해서 무선 네트워크에서 충분한 커버리지(coverage)가 있도록 보장하려는 도전이 있다. 현재의 시스템들으로는, 보통 베이스 스테이션들에 가까운 사용자 장비만이 높은 데이터 속도들을 위한 가능성을 가진다. 왜냐하면 사용자 장비로부터 베이스 스테이션으로의 데이터 에러율(data error rate)들에 의해 제한되는 가능한 대역 폭(bandwidth)이 거리의 역수에 강하게 상관되기 때문이다. 그러므로, 높은 데이터 속도 커버리지를 달성하기 위해서, 매우 많은 수의 베이스 스테이션들이 필요하다. 그러나, 베이스 스테이션들의 수를 증가시키는 것은 비용이 많이 든다.

셀(cell)에서 데이터 속도(data rate)를 더 균일하게 분배하기 위해서 릴레이 유닛들이나 릴레이들이 제안되어 왔다. 그러나, 릴레이들이나 릴레이 유닛들을 무선 통신 시스템에 통합시키는 것에 연관되는 문제들이 있다.

알려진 하나의 문제는 베이스 스테이션과 사용자 장비 사이에서 동작하는 릴레이 스테이션(들)이 있는 네트워크에 사용자 장비를 레인징(ranging)하거나 초기 연결시키는 것에 관련된다. 그러한 환경들에서는 사용자 장비와 베이스 스테이션 사이에서 실행되는 레인징 절차들이 직접적으로 적용될 수는 없다. 예를 들어, IEEE 802.16[WiMax로 알려짐]에서 규정된 레인징 프로세스는 사용자 장비 초기 레인징 메시지(user equipment initial ranging message)가 릴레이 스테이션을 통해 베이스 스테이션으로 보내질 것을 요구한다. 그러나, 그 릴레이 스테이션은 베이스 스테이션과 릴레이 스테이션 사이의 연결에 관한 초기 측정들 및 설정들에 관련되는 그 레인징 메시지들을 단순히 중계할 수 없다. 왜냐하면 사용자 장비와 릴레이 스테이션 사이의 연결이 베이스 스테이션과 릴레이 스테이션 사이의 연결과 상이하기 때문이다. 더하여, IEEE 802.16에서 구현되는 바대로의 베이스 스테이션은 사용자 장비와 릴레이 스테이션 사이의 무선 연결(radio connection)을 인식하지 못한다.

또한, 초기 레인징 메시지가 무선 릴레이 스테이션을 통해 베이스 스테이션 으로 전달됐으면, 다수 레벨들의 경합 해결책(contention resolution)이 레인징 절차에 대해 요구되는 총 시간을 증가시키는 각 단계에서 필요할 것이다.

위 어려움을 해소하거나 적어도 완화시키는 것이 본 발명의 실시예의 목적이다.

본 발명에 따라 통신 네트워크에서의 사용을 위한 릴레이(relay)가 제공된다. 상기 릴레이는 적어도 하나의 사용자 장비(user equipment)로부터 데이터를 수신하고 적어도 하나의 사용자 장비로 데이터를 전송하도록 구성된다. 상기 릴레이는, 상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터(configuration data)를 처리하고 그 처리된 구성 데이터에 의거하여 데이터를 상기 사용자 장비로 전송하도록 구성되는 프로세서;를 구비한다.

바람직하게, 상기 구성 데이터는 레인징 데이터(ranging data)이다.

바람직하게, 상기 구성 데이터는 CDMA 레인징 데이터(CDMA ranging data)이다.

바람직하게, 상기 구성 데이터는 상기 릴레이로부터 상기 적어도 하나의 사용자 장비로의 무선 통신 링크를 구성하기 위한 데이터이다.

바람직하게, 상기 프로세서는 상기 처리된 구성 데이터에 의거하여 구성 응답 성공 메시지(configuration response success message)를 전송하도록 더 구성된다.

바람직하게, 상기 릴레이는 베이스 스테이션(base station)으로 추가적인 데이터를 전송하고 베이스 스테이션으로부터 추가적인 데이터를 수신하도록 더 구성되고, 상기 프로세서는 상기 베이스 스테이션으로 추가적인 구성 데이터를 전송하도록 더 구성된다.

바람직하게, 상기 추가적인 구성 데이터는 추가적인 레인징 데이터를 구비한다.

바람직하게, 상기 추가적인 구성 데이터는 CDMA 레인징 데이터이다.

바람직하게, 상기 추가적인 구성 데이터는 상기 릴레이로부터 상기 베이스 스테이션으로의 무선 통신 링크를 구성하기 위한 데이터이다.

상기 추가적인 구성 데이터는 대역폭 요청(bandwidth request)을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 프로세서는 상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터를 처리하고 병렬적으로 추가적인 구성 데이터를 상기 베이스 스테이션으로 전송하도록 구성된다.

본 발명의 제 2 측면에 따라 통신 네트워크에서의 사용을 위한 릴레이(relay)를 동작시키는 방법이 제공된다. 상기 릴레이는 적어도 하나의 사용자 장비(user equipment)로부터 데이터를 수신하고 적어도 하나의 사용자 장비로 데이터를 전송하도록 구성된다. 상기 방법은, 상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터(configuration data)를 상기 릴레이에서 처리하는 단계; 및 그 처리된 구성 데이터에 의거하여 데이터를 상기 릴레이로부터 상기 사용자 장비로 전송하는 단계;를 구비한다.

상기 구성 데이터는 레인징 데이터(ranging data)일 수 있다.

릴레이를 동작시키는 상기 방법은, 상기 처리된 구성 데이터에 의거하여 구성 응답 성공 메시지(configuration response success message)를 상기 릴레이로부터 상기 사용자 장비로 전송하는 단계;를 더 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 릴레이는 베이스 스테이션(base station)으로 추가적인 데이터를 전송하고 베이스 스테이션으로부터 추가적인 데이터를 수신하도록 더 구성되고, 상기 방법은, 상기 릴레이로부터 상기 베이스 스테이션으로 추가적인 구성 데이터를 전송하는 단계;를 더 구비할 수 있다.

상기 추가적인 구성 데이터는 추가적인 레인징 데이터를 구비할 수 있다.

상기 추가적인 구성 데이터는 CDMA 레인징 데이터일 수 있다.

바람직하게, 상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터를 상기 릴레이에서 처리하는 단계와 상기 릴레이로부터 상기 베이스 스테이션으로 추가적인 구성 데이터를 전송하는 단계는, 실질적으로, 병렬적으로 수행된다.

본 발명의 제 3 측면에 따라, 컴퓨터를 동작시켜 통신 네트워크에서의 사용을 위한 릴레이(relay)를 동작시키는 동작 방법을 실행하도록 구성되는 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 상기 릴레이는 적어도 하나의 사용자 장비(user equipment)로부터 데이터를 수신하고 적어도 하나의 사용자 장비로 데이터를 전송하도록 구성된다. 상기 방법은, 상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터(configuration data)를 상기 릴레이에서 처리하는 단계; 및 그 처리된 구성 데이터에 의거하여 데이터를 상기 릴레이로부터 상기 사용자 장비로 전송하는 단계;를 구비한다.

본 발명에 대한 이해를 돕고 그것이 어떻게 수행될 수 있는가에 관해서, 수반하는 도면들에 대한 참조가 예시로서 행해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 통신 네트워크의 개략도를 보여준다.

도 2는 본 발명을 구현하는 도 1에서의 릴레이 유닛을 보여준다.

도 3은 도 1에서 도시된 통신 네트워크의 일부에 대한 개략도를 보여준다.

도 4는 도 2에 도시된 바와 같은 릴레이에서 구현되는 본 발명의 제 1 실시예에서의 신호 흐름에 대한 개략도를 보여준다.

도 5는 도 2에 도시된 바와 같은 릴레이에서 구현되는 본 발명의 추가적인 실시예에서의 신호 흐름에 대한 개략도를 보여준다.

도 1은 통신 네트워크를 보여준다. 그 통신 네트워크는 베이스 트랜시버 스테이션[BTS(base transceiver station). 또한 베이스 스테이션(BS: base station)으로도 알려짐]들(1, 2)을 구비한다. 베이스 스테이션들(BS. 1, 2)은 베이스 스테이션 컨트롤러(BSC: base station controller. 9)와 통신할 수 있도록 구성된다. 다른 실시예들에서, 베이스 스테이션들은 어떠한 알려진 PLMN(public land mobile network) 하부구조와 통신할 수 있도록 구성된다. 또한 베이스 스테이션들(1, 2)은 사용자 장비(UE: user equipment. 7)와 통신할 수 있도록 구성된다. 또한 베이스 스테이션들(1, 2)은 릴레이 스테이션들(RS: relay station. 3, 5)과 통신할 수 있도록 구성된다.

릴레이 스테이션들(RS. 3, 5)은 베이스 트랜시버 스테이션들(BS. 1, 2)과 통신할 수 있도록 구성된다. 또한 릴레이 스테이션들은 모바일 스테이션(MS: mobile station. 7)과 연결될 수 있다. 또한 릴레이 스테이션들(RS. 3, 5)은 다른 릴레이 스테이션들(RS. 5, 3)과 통신할 수 있다.

릴레이 스테이션들의 접속이 도 1에 또한 도시되어 있다. 도 1은 베이스 스테이션 1에 직접적으로 연결되는 제 1 그룹의 릴레이 스테이션들(3) 및 제 1 그룹의 릴레이 스테이션들(3)을 통해 베이스 스테이션 1에 연결되는 제 2 그룹의 릴레이 스테이션들(5)을 보여준다. 도 1에 도시되지는 않았으나 이 체인은 추가적인 그룹들의 릴레이 스테이션들이 이전 그룹들의 릴레이 스테이션들을 통해 베이스 스테이션에 연결되도록 확장될 수 있다. 본 발명의 이해를 더 돕기 위해서, 제 1 그룹의 릴레이 스테이션들(3) 중의 하나에 참조 값 RS00이 부여되었고, 제 2 그룹의 릴 레이 스테이션들(5) 중의 하나에 참조 값 RS01이 부여되었다. 이 참조 값들은 단지 예시적일 뿐이며 어떠한 2 체인 릴레이 스테이션들(two chained relay stations)에 적용될 수 있다. 즉, 아래에서 설명되는 예시들은 인접한 그룹들의 어떠한 2 연결 릴레이 스테이션들(two connected relay stations)에 적용될 수 있다.

사용자 장비(UE: user equipment), 모바일 스테이션(MS: mobile station) 또는 가입자 스테이션(SS: subscriber station)은 모바일 스테이션, 모바일 전화기, 개인용 조직기(personal organiser), PDA(personal digital assistant), 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 노트북 등과 같은 어떤 적합한 형태의 사용자 장비일 수 있다.

실제로 많은 사용자 장비들이 제공되고 있다. 본 발명의 일부 실시예들에서 릴레이 유닛은 1 이상의 베이스 스테이션과 통신할 수 있다는 점을 알아야 한다. 본 발명의 이해를 돕기 위해서, 논의되는 예시들은 베이스 스테이션 1, 릴레이 스테이션 5a 그리고 사용자 장비 7a 및 7b를 구비하는 네트워크의 일부에 대해 관심을 가질 것이다. 다른 구성들의 실체들이 또한 가능하다는 점이 당업자에 의해 이해될 것이다.

본 발명을 구현하는 릴레이 스테이션(RS. 5a)이 도 2에 더 자세하게 보여진다. 그 릴레이 스테이션(RS. 5a)은 베이스 스테이션 1, 사용자 장비 7a 및 7b 그리고 다른 릴레이 스테이션들(3, 5)로/로부터 무선 주파수 신호들을 전송/수신할 수 있도록 구성되는 안테나(101)를 구비한다. 안테나(101)는 특정한 공간 방향으로/으로부터 신호들을 빔 형성(beam forming) 및 전송/수신할 수 있는 안테나 어레이(antenna array)를 구비할 수 있다.

릴레이 스테이션(RS)은 트랜시버(105)를 더 구비한다. 그 트랜시버는 안테나(101)에 연결되고, 안테나로부터 무선 주파수 신호(radio frequency signal)들을 수신하여 기저 대역 신호(base band signal)들을 출력할 수 있도록 구성되며, 전송을 위해 기저 대역 신호들을 수신하여 무선 주파수 신호들을 안테나(101)로 전송하도록 구성된다.

릴레이 스테이션(RS. 5a)은 트랜시버를 제어하고 릴레이 스테이션 메모리(107)를 동작시키도록 구성되는 프로세서(103)를 더 구비한다.

릴레이 스테이션(RS. 5a)은 릴레이 스테이션(5a)의 동작을 위한 명령들을 저장하도록 구성되는 메모리(107)를 더 구비한다. 더하여, 그 메모리는 수신되는 데이터가 그것의 목적지로 재전송되기에 앞서 그 수신되는 데이터를 버퍼링하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들에서 상이한 타입들의 데이터를 저장하기 위해 별도의 메모리가 사용될 수 있다. 즉, 수신되는 데이터는 마그네틱 저장 매체(magnetic storage media) 상에 저장될 수 있고, 명령들은 반도체 메모리 디바이스(semiconductor memory device)들 상에 저장될 수 있다.

도 2에 도시된 릴레이 스테이션의 예시는 기능성(functionality)을 나타낸다는 점을 알아야 한다. 트랜시버 회로(105)의 측면들이 프로세서(103)에 통합될 수도 있다[또는 그 역으로]는 점을 알아야 한다.

도 3은 도 1에 도시된 바와 같은 무선 네트워크의 작은 일부를 보여준다. 도 3은 레벨 2 통신 링크를 통해 릴레이 스테이션(5a)에 연결되는 베이스 스테이션(BS. 1)을 보여준다. 더하여, 릴레이 스테이션(5a)은 L1 링크를 통해 사용자 장 비(UE) 또는 가입자 스테이션(SS. 7b)[개인용 컴퓨터로 도시되어 있음]에 연결된다. 처음에는 베이스 스테이션이 L2 링크를 통해 모바일 스테이션 또는 사용자 장비(MS 또는 UE. 7a)에 연결되는 것으로 도시되어 있고, 다음에 모바일 스테이션(7a)의 이동에서는 릴레이 스테이션(5a)에 의해 서빙되는(served) 영역 내에 모바일 스테이션이 위치하는 것으로 도시되어 있다. 릴레이 스테이션은 L1 링크를 통해 모바일 스테이션(7a)과 통신하고 있는 것으로 도시되어 있다. 이 예시에서는 모바일 스테이션(7a)이 모바일 전화기로 도시되어 있으나, 어떤 적합한 사용자 장비가 대안적으로 사용될 수도 있다.

처음에 모바일 스테이션(7a)이 베이스 스테이션을 통해 네트워크로의 초기 액세스(initial access)를 얻으려고 시도할 때에, 즉, BS에 직접 연결될 때에, IEEE 802.16[또는 WiMax] 표준은 사용자 장비와 베이스 스테이션 사이에서 레인징 절차(ranging procedure)가 실행된다고 지시한다. 이 레인징 절차 동안에, 사용자 장비는 경합 기반의 CDMA(code division multiple access) 레인징을 수행한다. 그 CDMA 레인징은 베이스 스테이션과 통신하는 데 필요한 코드, 주파수들 및 다른 파라메터들을 사용자 장비에게 할당한다. 초기 CDMA 코드 시퀀스들과 파라메터들을 MS로부터 성공적으로 수신하면, 베이스 스테이션은 파워, 타이밍 및 주파수 조정들(power, timing and frequency adjustments)을 그 MS에게 제공한다. 그러면 그 MS는 그 조정 값들을 사용하여 새로운 값들을 사용하는 추가적인 경합 기반의 CDMA 레인징 프로세스를 실행한다. 이 절차는 베이스 스테이션에서의 수신이 요구되는 임계값들 내에 들 때까지 반복된다. 요구되는 임계값들이 충족되는 때에, 베이스 스테이션은 CDMA_ALLOCATION_IE와 같은 메시지를 사용하여 유니캐스트 업 링크 할당(unicast uplink allocation)[즉, 언제 그리고 어떤 대역폭이 MS로부터 전송되어야 하는지]을 제공한다. 그 업 링크 할당 메시지를 수신하면 MS는 범위 요청 메시지(range request message)의 형태로 완전한 레인징 메시지를 베이스 스테이션으로 보낸다.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 모바일 스테이션이 베이스 스테이션의 범위를 벗어나 릴레이 스테이션의 수신 범위 내로 이동하는 경우에는, 릴레이 스테이션에 부착되는 사용자 장비에 대한 레인징 절차가 상이하다.

릴레이 스테이션이 그것의 고유한 프리엠블(preamble)과 매핑 변수들(MAPs: mapping variables)을 전송한다고 가정하면, 사용자 장비는 그것의 고유한 레인징을 릴레이 스테이션과 수행하고, 그 사용자 장비 접촉은 베이스 스테이션에 고정된다(anchored). 다시 말해서, 기본 연결 식별자(basic CID), 주요 연결 식별자(primary CID)와 같은 파라메터들의 할당들 모두가 베이스 스테이션에 의해 행해진다. CID는 802.16 MAC에서의 서비스 및/또는 (그룹에서의) 1 이상의 사용자들을 식별한다. 모든 MAC 패킷은 CID를 가진다. CID에 기초하여, 802.16 디바이스는 MAC 패킷의 수신자를 결정할 수 있다. 또한 메시지 카테고리를 식별하는 몇몇의 상이한 타입들의 CDI들이 있다.

802.16에서 CID는 그 길이가 16 비트이다.

상이한 CID 그룹들은 브로드캐스트(broadcast), 멀티캐스트(multicast)[멀티캐스트 그룹들을 어드레스(address)하는 데 사용됨] 및 유니캐스트(unicast)[대역 폭 할당, 폴링(polling), 요청된 레인징과 같은 모바일 스테이션 특정 메시지들] CID들이다.

유니캐스트 CID들은 관리 CID(management CID)들[MS와 BS 사이에서 메시지들을 시그널링(signalling)]과 운반 CID(transport CID)들[사용자 데이터를 나르기 위함]로 더 분할될 수 있다.

주요 CID(primary CID)는 인증 및 등록 메시지들과 같은 지연 감내 메시지(delay tolerant message)들을 위해 사용되고, 기본 CID(basic CID)는 지연 비감내 메시지(delay intolerant messages)들[예컨대, PHY 파라메터들 또는 폴링(polling)]을 위해 사용된다. 레인징은 UL-MAP을 가진다. UL-MAP은 BS에 의해 전송되며 업 링크에서 사용자 장비에 대해 할당되는 전용 대역폭을 보여주는 메시지이다. UL-MAP에서의 할당된 대역폭을 사용하여 MS는 레인징 요청(ranging request)을 보낸다. 이 시점에서는 MS가 할당된 CID를 가지지 않는다. 그 메시지를 위해 MS는 초기 레인징 CID(Initial ranging CID)[그것의 값은 0x0000임]라고 불리는 잘 알려진 연결 ID를 사용한다. 그 메시지에 응답하여 BS는 기본 CID 및 주요 CID를 할당하는 레인징 응답(ranging response)을 MS에게 보낸다. 그 후에 MS는 MAC 메시지들에서 그 CID들을 사용할 수 있다.

도 3에서, 위에서 설명된 L1은 MS와 릴레이 스테이션 사이의 무선 통신 링크들을 규정하고, L2는 릴레이 스테이션과 베이스 스테이션 사이 또는 MS와 베이스 스테이션 사이의 무선 통신 링크(들)를 규정한다. L1 링크 상의 무선 상황(radio condition)들은 전형적으로 L2 링크 상의 상황들과 상이하다. 그러므로, MS(7a)가 릴레이 스테이션과 레인징을 시작하기를 원하는 경우에, L2 링크에 대해서 이미 실행된 파워, 타이밍 및 주파수 조정들[릴레이 스테이션의 초기 설정 또는 레인징 동안에 결정됨]이 단순히 전달되어 MS에 의해 사용될 수 없다. 따라서 릴레이 스테이션은 또한 L2 링크와 릴레이 스테이션들 초기 레인징에 관련된 이미 알려진 레인징 메시지들을 단순히 중계할 수 없다. 왜냐하면 베이스 스테이션은 L1 링크의 무선 상황을 원래 인식하지 못했기 때문이다.

하나의 해결책은 릴레이 스테이션이 레인징 절차에서 모든 메시지들을 베이스 스테이션으로 전달하도록 요구하는 것이다. 그러나, 이 다수 레벨의 경합은 각 링크들에 대하여 큰 지연들 및 시그널링 대역폭 소모를 야기한다.

도 4 및 도 5는 상기 문제를 완화하는 두 방법들을 보여준다. 본 발명의 실시예들로서 릴레이 스테이션에서 구현되는 이 해결책들 양자 모두는 CDMA 초기 레인징 요청을 베이스 스테이션으로 전달하지 않는다. 대신에, 릴레이 스테이션은 로컬 레인징(local ranging)을 수행한다. MS에 부착되는 릴레이 스테이션은 초기 레인징, 즉, RS와 MS 사이의 L1 링크의 조정을 실행하고 그 초기 레인징이 완료되면 완전한 레인징 요청 메시지를 베이스 스테이션으로 전달한다.

더하여, 본 발명의 실시예들에서, 릴레이 스테이션이 초기 로컬 레인징 경합 CDMA 절차(initial local ranging contention CDMA procedure)를 실행함과 동시에, 릴레이 스테이션은 또한 업 링크 대역폭 요청/레인징 요청을 L2 링크 상에서 베이스 스테이션을 향해 전송한다. 릴레이 스테이션이 이 프로세스들을 병렬적으로 또는 부분 병렬적으로 실행함에 있어서 레인징 절차의 지연을 현저하게 감소시키는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 구현을 보여준다. 단계 201a에서, 제 1 CDMA 레인징 요청이 모바일 스테이션으로부터 릴레이 스테이션으로 보내진다. 단계 203에서 릴레이 스테이션은 CDMA 레인징 메시지를 수신하면 모바일 스테이션에 대한 어떤 조정 값들을 담고 있는 응답 메시지[RNG_RSP]를 모바일 스테이션으로 전송한다.

모바일 스테이션은 이 조정들을 사용하여 CDMA 레인징 메지시를 다시 보내고 CDMA 레인징 프로세스가 L1 링크에 대하여 완전할 때까지 응답들을 더 수신한다.

최종 CDMA 레인징 메시지가 모바일 스테이션으로부터 무선 릴레이 스테이션으로 보내지는 때에 완료가 도 4의 단계 201f에 도시되어 있다.

허용가능한 임계값들 내의 CDMA 레인징 메시지가 수신되면, 릴레이 스테이션은 단계 205a에서 CDMA 레인징 메시지와 함께 제 1 메시지를 베이스 스테이션으로 전송하고, 또한 단계 207에서 성공적인 레인징 응답을 담고 있는 메시지를 모바일 스테이션으로 전송한다. 성공적인 레인징 응답은 변수들을 담고 있고, 또한 CDMA 할당 메시지는 L1 링크에 대한 코드들과 업 링크 대역폭을 담고 있다.

CDMA 레인징 메시지를 수신하면 베이스 스테이션은 단계 209에서 성공 코드(success code)를 갖춘 레인징 응답 메시지와 또한 업 링크 대역폭 및 코드 변수들을 전송한다. CDMA 레인징 요청 싸이클, 즉, 릴레이 스테이션으로부터 베이스 스테이션까지의 구간은 보통 짧아야 한다. 왜냐하면 릴레이 스테이션이 이미 베이스 스테이션의 수신 임계값 내에 있고 그러므로 경합 윈도우(contention window)가 짧 기 때문이다.

릴레이 스테이션으로부터 레인징 요청 응답 메시지를 수신하면, 모바일 스테이션은 단계 211에서 MAC 어드레스와 프로파일 정보를 담고 있는 완전한 레인징 요청 메시지를 L1 링크 상에서 릴레이 스테이션으로 전송한다.

단계 213에서 릴레이 스테이션은 MAC 어드레스와 프로파일 정보를 담고 있는 완전한 레인징 요청 메시지를 L2 링크 상에서 베이스 스테이션으로 전송한다.

릴레이 스테이션으로부터 완전한 레인징 요청 메시지를 수신하면, 베이스 스테이션은 단계 215에서 CID를 담고 있는 레인징 응답 메시지를 전송한다. 그러면 그 CID는 단계 217에서 릴레이 스테이션으로부터 모바일 스테이션으로 전달된다.

따라서 릴레이 스테이션을 통해 베이스 스테이션과 모바일 스테이션 사이에서 보내지는 전송 레인징 정보의 양을 감소시킴으로써, 레인징을 행하기 위한 응답 시간이 현저하게 감소된다.

이 시간은 다수의 릴레이 스테이션들이 모바일 스테이션과 베이스 스테이션 사이에 위치하는 다수 홉 환경(multiple hop environment)들에서 더 감소된다.

본 발명의 제 2 실시예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서의 단계들 또는 네트워크 엘리먼트들은 도 4에서 설명된 것들과 비슷한 특징을 가지며, 동일한 참조 번호들이 사용되고 있다.

단계들 201a, 203 및 211f는 도 4에서 설명된 것들과 동일하다. 즉, 모바일 스테이션이 초기 CDMA 레인징 요청을 릴레이 스테이션으로 전송하고, 릴레이 스테이션과 모바일 스테이션은 모바일 스테이션이 단계 201f에서 임계값 내의 CDMA 레 인징 변수들을 전송할 때까지 L1 링크에 대하여 요구되는 CDMA 접속(CDMA linkage)을 반복적으로 접근한다. 이 시점에서, 릴레이 스테이션은 위의 이전 실시예에서 설명된 바와 같이 단계 207에서 성공 메시지(success message)를 모바일 스테이션으로 전송한다.

그러나, 릴레이 스테이션은 단계 206에서 대역폭에 대한 요청을 베이스 스테이션으로 전송한다. 이전에 릴레이 스테이션이 처음 베이스 스테이션에 연결되었을 때에 수행된 CDMA 레인징 절차가 여전히 유효한 것으로 간주되고 따라서 사용된 코드값들과 파워 값들도 릴레이 스테이션과 베이스 스테이션 사이의 통신에 대해 여전히 유효한 경우이다. 베이스 스테이션은 단계 210에서 업 링크 할당 맵(uplink allocation map)을 릴레이 스테이션으로 전송한다. 이것은 모바일 스테이션과 그 모바일 스테이션에 대한 베이스 스테이션 사이의 통신에 대하여 특정한 업 링크 용량을 할당한다.

단계들 211, 213, 215 및 217에서 이전에 도 4에서 설명된 것들과 동일한 절차들이 레인징 프로세스를 완료하기 위해 수행된다.

그러므로 이 실시예는 이전의 실시예들의 효율을 더 향상시킨다. 왜냐하면 그것은 단지 업 링크 할당(uplink allocation)이 릴레이 스테이션으로 전달되는 것만을 요구하기 때문이다.

본 발명의 일부 실시예들에서, 도 4 및 도 5에서 각각 보여지는 바와 같은 단계 205의 L2 링크 상에서 수행되는 CDMA 레인징 요청 그리고 단계 206의 L2 링크 상에서 수행되는 대역폭 요청은 CDMA 레인징 프로세스의 반복이 릴레이 스테이션과 모바일 스테이션 사이에서 수행되는 것과 동시에 수행된다.

위에서 설명된 동작들은 다양한 실체들(various entities)에서의 데이터 프로세싱(data processing)을 필요로 할 수 있다. 그 데이터 프로세싱은 1 이상의 데이터 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 적당하게 적응된 컴퓨터 프로그램 코드 생성물이, 컴퓨터에 로딩될 때에, 본 실시예들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 위의 동작을 제공하기 위한 그 프로그램 코드 생성물은 캐리어 디스크(carrier disc), 카드 또는 테이프와 같은 캐리어 매체(carrier medium) 상에 저장되어 제공될 수 있다. 데이터 네트워크를 통해 그 프로그램 코드 생성물을 다운로드하는 것도 가능하다. 위치 서버(location server)에서의 적당한 소프트웨어에 의해 구현이 제공될 수 있다.

위의 실시예들이 모바일 스테이션들과 같은 사용자 장비에 관하여 설명되었으나, 본 발명의 실시예들은 어떠한 다른 적합한 타입의 사용자 장비에도 적용가능하다는 점을 주의해야 한다.

여기의 개시에서 더 상세하게 도시되고 설명된 예시적인 통신 시스템이 WiMAX 시스템이라는 용어를 사용하였으나, 본 발명이 제안하는 해결책의 실시예들은 본 발명의 실시예들에 의해 이점을 얻을 수 있는 어떤 통신 시스템에서도 사용될 수 있다는 점을 주의해야 한다. 본 발명은 셀룰러 모바일 또는 WLAN 시스템들과 같은 환경들로만 한정되지는 않는다. 본 발명은 예를 들어 "인터넷(Internet)" 및/또는 "인트라넷(Intranet)"으로 알려진 컴퓨터 네트워크의 일부로서 구현될 수 있다. 더하여, 본 발명의 일부 실시예들에서 사용자 장비(14)는 적합한 게이트웨이를 통한 공중 교환 전화 네트워크(PSTN: public switched telephone network) 라인 또는 [비동기(asynchronous) 또는 동기(synchronous) 방식의] 디지털 가입자 라인(DSL: digital subscriber line)과 같은, 고정된 연결을 통하여 네트워크와 통신할 수 있다.

위에서 본 발명의 예시적인 실시예들이 설명되었으나, 첨부된 청구항들에서 규정된 바대로의 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 여기에 개시된 해결책에 대하여 행해질 수 있는 몇몇의 변형들 및 수정들도 있다는 점을 주의해야 한다.

Claims

통신 네트워크에서의 사용을 위한 릴레이(relay)에 있어서,

상기 릴레이는 적어도 하나의 사용자 장비(user equipment)로부터 데이터를 수신하고 적어도 하나의 사용자 장비로 데이터를 전송하도록 구성되고,

상기 릴레이는,

상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터(configuration data)를 처리하고 그 처리된 구성 데이터에 의거하여 데이터를 상기 사용자 장비로 전송하도록 구성되는 프로세서;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 1 항에 있어서,

상기 구성 데이터는 레인징 데이터(ranging data)인 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 1 항 및 제 2 항에 있어서,

상기 구성 데이터는 CDMA 레인징 데이터(CDMA ranging data)인 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,

상기 구성 데이터는 상기 릴레이로부터 상기 적어도 하나의 사용자 장비로의 무선 통신 링크를 구성하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 1 항 내지 제 4 항에 있어서,

상기 프로세서는 상기 처리된 구성 데이터에 의거하여 구성 응답 성공 메시지(configuration response success message)를 전송하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 1 항 내지 제 5 항에 있어서,

상기 릴레이는 베이스 스테이션(base station)으로 추가적인 데이터를 전송하고 베이스 스테이션으로부터 추가적인 데이터를 수신하도록 더 구성되고,

상기 프로세서는 상기 베이스 스테이션으로 추가적인 구성 데이터를 전송하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 6 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 추가적인 레인징 데이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 6 항 및 제 7 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 CDMA 레인징 데이터인 것을 특징으로 하는 릴 레이.
제 6 항 내지 제 8 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 상기 릴레이로부터 상기 베이스 스테이션으로의 무선 통신 링크를 구성하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 6 항 내지 제 10 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 대역폭 요청(bandwidth request)을 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이.
제 6 항 내지 제 10 항에 있어서,

상기 프로세서는 상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터를 처리하고 병렬적으로 추가적인 구성 데이터를 상기 베이스 스테이션으로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 릴레이.
통신 네트워크에서의 사용을 위한 릴레이(relay)를 동작시키는 방법에 있어서,

상기 릴레이는 적어도 하나의 사용자 장비(user equipment)로부터 데이터를 수신하고 적어도 하나의 사용자 장비로 데이터를 전송하도록 구성되고,

상기 방법은,

상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터(configuration data)를 상기 릴레이에서 처리하는 단계; 및

그 처리된 구성 데이터에 의거하여 데이터를 상기 릴레이로부터 상기 사용자 장비로 전송하는 단계;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 구성 데이터는 레인징 데이터(ranging data)인 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 12 항 및 제 13 항에 있어서,

상기 구성 데이터는 CDMA 레인징 데이터(CDMA ranging data)인 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 12 항 내지 제 14 항에 있어서,

상기 구성 데이터는 상기 릴레이로부터 상기 적어도 하나의 사용자 장비로의 무선 통신 링크를 구성하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 12 항 내지 제 15 항에 있어서,

상기 처리된 구성 데이터에 의거하여 구성 응답 성공 메시지(configuration response success message)를 상기 릴레이로부터 상기 사용자 장비로 전송하는 단계;

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 12 항 내지 제 16 항에 있어서,

상기 릴레이는 베이스 스테이션(base station)으로 추가적인 데이터를 전송하고 베이스 스테이션으로부터 추가적인 데이터를 수신하도록 더 구성되고,

상기 방법은,

상기 릴레이로부터 상기 베이스 스테이션으로 추가적인 구성 데이터를 전송하는 단계;

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 추가적인 레인징 데이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 17 항 및 제 18 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 CDMA 레인징 데이터인 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 17 항 내지 제 19 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 상기 릴레이로부터 상기 베이스 스테이션으로의 무선 통신 링크를 구성하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 17 항 내지 제 20 항에 있어서,

상기 추가적인 구성 데이터는 대역폭 요청(bandwidth request)을 구비하는 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
제 17 항 내지 제 20 항에 있어서,

상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터를 상기 릴레이에서 처리하는 단계와 상기 릴레이로부터 상기 베이스 스테이션으로 추가적인 구성 데이터를 전송하는 단계는, 실질적으로, 병렬적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 릴레이를 동작시키는 방법.
컴퓨터를 동작시켜 통신 네트워크에서의 사용을 위한 릴레이(relay)를 동작시키는 동작 방법을 실행하도록 구성되는 컴퓨터 프로그램에 있어서,

상기 릴레이는 적어도 하나의 사용자 장비(user equipment)로부터 데이터를 수신하고 적어도 하나의 사용자 장비로 데이터를 전송하도록 구성되고,

상기 방법은,

상기 사용자 장비로부터 수신되는 구성 데이터(configuration data)를 상기 릴레이에서 처리하는 단계; 및

그 처리된 구성 데이터에 의거하여 데이터를 상기 릴레이로부터 상기 사용자 장비로 전송하는 단계;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.