KR20100029677A - 릴레이를 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐스트 및 방송서비스 제공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 릴레이를 지원하는 시스템에 관한 것으로, 다중 홉 릴레이 시스템에서 멀티캐스트 방송 서비스(MBS)를 제공하는 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시예로서 MBS를 제공하는 방법은, MBS 영역에 대한 할당정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계와 할당정보가 나타내는 MBS 영역에서 MBS를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 하향링크 프레임은 하향링크 접속영역, MBS 영역 및 하향링크 릴레이 영역을 포함하고, MBS 영역은 기지국에서 사용하는 하향링크 프레임 및 중계기에서 사용하는 하향링크 프레임에서 서로 동일한 시점부터 할당될 수 있다.
MBS, 멀티홉 릴레이, MBS 영역, MBS 할당정보

Description

릴레이를 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐스트 및 방송서비스 제공방법{Method of supporting a Multicast and Broadcast service in wireless access system supporting relay}
본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 릴레이를 지원하는 시스템에 관한 것으로, 멀티캐스트 및 방송서비스를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 무선통신 시스템에서 중계기(RS: Relay Station)가 널리 이용될 것으로 전망된다. 중계기(RS) 개념에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
2006년도 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 미국 전기 전자 학회) 802.16에서는 고정 가입자 단말을 대상으로 하는 표준 규격인 IEEE 802.16-2004와 가입자 단말의 이동성을 제공하기 위한 표준 규격인 IEEE 802.16e-2005의 발간 후 현재 멀티홉 릴레이(multi-hop relay)라는 새로운 주제의 표준화 프로젝트가 진행되고 있다.
IEEE 802.16 내의 작업반 j (Task Group j: IEEE 802.16j)에서 담당하고 있는 이 프로젝트는 지난 2006년 5월 첫 공식 회의를 가진 이래 2006년 7월 두 번째 회의에서는 활용 모델(Usage Model), 관련 용어(Terminology), 기술적 요구사항(Technical Requirement)에 대해서 본격적으로 논의가 시작되었다. 이하 IEEE 802.16 작업반j를 줄여서 "802.16j"라고 표기하기로 한다.
이하에서 설명할 중계기의 개념은 3GPP IMT-A (LTE-A) 시스템에서 고려하고 있는 중계기에 대해서도 실질적으로 동일한 개념으로 사용될 수 있다. 또한, 다른 다양한 무선접속시스템에서 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 중계기는 본 발명에서 설명하는 중계기와 유사한 개념으로 사용될 수 있다.
802.16j의 PAR(Project Authorization Request, 프로젝트 승인 요청)는 앞으로 진행될 표준화 작업으로 서비스 지역의 확장(Coverage Extension) 및 성능강화(Throughput Enhancement)의 두 가지 목적을 가지고 있다.
중계기를 이용하는 네트워크는 기지국(BS: Base Station), 중계기(RS: Relay Station) 및 단말(MS: Mobile Station)을 포함할 수 있다. 단말은 기지국의 셀영역 밖에서도 중계기를 통해 무선 신호를 수신할 수 있다. 또한, 기지국의 셀 영역 내에 있는 단말에 대해서는 중계기를 통해 높은 수준의 적응변조코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 방식을 가지는 고품질의 경로를 설정할 수 있다. 따라서, 사용자는 동일한 무선 자원으로 전체 시스템의 용량을 증대하는 효과를 얻을 수 있다.
802.16j 프로젝트에 의해서 만들어질 표준 규격은 소정의 요구사항이 있다. 예를 들어, 기존의 802.16-2004와 802.16e-2005 규격에 기반하여 구현된 이동단말은 어떤 기능의 추가 없이 중계기와의 통신이 가능해야 한다는 것이다. 따라서, 기 존의 시스템에는 중계기 자체 및 기존 기지국에 중계기를 제어하기 위한 일부 기능을 추가하는 형태로 중계기의 적용 범위가 한정될 수 있다. 중계기에 대한 규격은 향후 표준화의 핵심 사안이 될 것으로 예상된다.
중계기는 물리계층과 매체접근 제어계층의 동작을 수행하는 일종의 가입자 단말로 생각할 수 있으며, 주로 기지국에 의해서 제어되지만 필요한 경우 중계기 자체로도 소정의 제어 기능을 가질 수 있다. 현재 논의 중인 활용 모델에는 고정 중계기뿐만 아니라 특정 지역에 대한 일시적인 서비스 제공을 위한 이동 중계기와 자동차나 지하철 등에 장착될 수 있는 중계기 등 다양한 형태의 중계기가 고려되고 있다.
향후 논의될 대표적인 기술적 이슈들은 다음과 같이 정리할 수 있다.
1. 기지국이 자신의 영역에 존재하는 중계기를 식별하고 이들과의 연결 구조 (topology)에 대한 정보를 획득하고 유지하기 위한 절차.
2. 기존의 IEEE 802.16 시스템과 호환성(backward compatibility)을 가지는 이동단말과 중계기 사이의 물리적인 전송 프레임 구조의 정의.
3. 중계기간 혹은 중계기와 기지국간의 이동성 제공을 위한 신호 절차.
4. 중계기의 기지국으로의 진입(network entry) 절차 및 이동단말의 중계기를 통한 진입 절차.
이하에서는 무선접속 시스템에서 사용되는 일반적인 프레임 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 광대역 무선 접속 시스템(예를 들어, IEEE 802.16)에서 사용되는 프 레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 프레임의 가로축은 시간 단위로서 직교주파수분할 다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 심볼을 나타내고, 프레임의 세로축은 주파수 단위로서 서브채널의 논리적 번호를 나타낸다. 도 1에서 하나의 프레임은 물리적인 특성에 의해 일정 시간 주기 동안의 데이터 시퀀스 채널로 구분된다. 즉, 하나의 프레임은 하나의 하향링크 서브프레임(DownLink Subframe)과 하나의 상향링크 서브프레임(UpLink Subframe)으로 구성된다.
이때, 하향링크 서브프레임은 하나의 프리엠블(preamble), 프레임 제어 헤더(FCH: Frame Control Header), 하향링크 맵(DL-MAP), 상향링크 맵(UL-MAP) 및 하나 이상의 데이터 버스트로 구성될 수 있다. 또한, 상향링크 서브프레임은 하나 이상의 상향링크 데이터 버스트 및 레인징 서브채널로 구성될 수 있다.
도 1에서, 프리엠블은 매 프레임의 처음 심볼에 위치하는 특정 시퀀스 데이터로서 단말이 기지국에 동기를 맞추거나 채널을 추정하기 위해 사용된다. FCH는 DL-MAP에 관련된 채널 할당정보 및 채널 부호에 대한 정보를 제공하기 위해 사용된다. DL-MAP/UL-MAP은 하향/상향링크에서 채널 자원할당을 단말에 알려주기 위해 사용되는 매체접근제어(MAC: Media Access Control) 메시지이다. 또한, 데이터 버스트(burst)는 기지국에서 단말에 전송하거나 또는 단말에서 기지국으로 전송하기 위한 데이터의 단위를 나타낸다.
도 1에서 사용될 수 있는 하향링크 채널 디스크립터(DCD: Downlink Channel Descriptor)는 하향링크 채널에서 물리적 특성을 알려주기 위한 MAC 메시지를 나타 내며, 상향링크 채널 디스크립터(UCD: Uplink Channel Descriptor)는 상향링크 채널의 물리적 특성을 알려주기 위한 MAC 메시지를 나타낸다.
하향링크의 경우, 도 1을 참조하면 단말은 기지국에서 전송된 프리엠블을 검출하여 기지국과의 동기를 맞춘다. 이후, 프레임 제어 헤더(FCH)에서 획득한 정보를 이용하여 하향링크 맵을 디코딩할 수 있다. 기지국은 하향 또는 상향링크 맵(DL-MAP/UL-MAP) 메시지를 사용하여 하향링크 또는 상향링크 자원할당을 위한 스케줄링 정보를 매 프레임(예를 들어, 5ms) 마다 단말에 전송할 수 있다.
이하에서는 멀티캐스트 방송 서비스(MBS: Multicast and Broadcast Service)에 대하여 간략히 설명한다.
멀티캐스트 방송 서비스(MBS) 제공을 위한 시스템은 MBS 미디어 서버(Media Server), MBS 분배 서버(MBS distribution server), 하나 이상의 기지국(BS: base station) 및 하나 이상의 단말(MS: mobile station)들로 구성될 수 있다.
여기서, 단말은 기지국과 무선 통신이 가능한 전자 기기들의 통칭으로서, 이동국이나 이동단말처럼 이동성이 부여된 기기들을 포함하는 포괄적인 개념을 지칭한다. MBS 미디어 서버는 기지국들에 MBS 데이터를 제공하며, MBS 미디어에 대한 단말의 인증 및 암호화 키 분배를 수행한다. MBS 분배 서버는 복수의 기지국들에 전달하는 MBS 데이터의 스케줄링을 담당한다. 선택적으로, MBS 분배 서버가 생략되고 MBS 미디어 서버가 MBS 데이터의 스케줄링 역할을 수행할 수도 있다. 기지국은 백본망을 통해 전달받은 MBS 데이터를 무선 인터페이스를 통해 단말에 제공하며, 단말은 기지국으로부터 MBS 데이터를 수신한다.
MBS는 크게 두 가지 타입으로 분류할 수 있다. 첫 번째는 한 셀 내에서 하나의 기지국에 의해 서비스되는 단일 기지국 접속(Single-BS access)방식이다. 두 번째는 다중 기지국 접속(multi-BS access) 방식으로써, 여러 기지국이 하나의 MBS 존(zone)을 이루어 동일한 MBS를 제공하는 방식이다.
단일 기지국 접속 방식은 하나의 기지국에서 멀티캐스트에 할당된 연결식별자(CID: Connection ID) 중 임의의 CID를 MBS 데이터를 수신하고자 하는 모든 단말들에게 동일하게 부여하여, MBS 데이터를 전송하는 방식이다. 다중 기지국 접속 방식은 하나의 MBS 영역에 속하는 여러 기지국이 동일한 CID(multicast CID)를 이용하여 단말들에게 멀티캐스트 서비스를 제공하는 것이다.
다중 기지국 접속 방식은 동일한 MBS 영역 내의 여러 셀에서 동일한 MBS를 제공함으로써, MBS 영역 내의 셀 간 이동에도 핸드오버 없이 MBS 서비스를 제공받을 수 있다. 즉, 단말은 서비스의 연속성과 매크로 다이버시티 이득(macro-diversity gain)을 얻을 수 있다.
일반적으로 멀티홉 중계기(multi-hop relay)를 지원하기 위한 프레임 구조에서(특히, 프레임이 단방향 영역(uni-directional zone)으로 구성되는 경우) 홀수홉 중계기(odd-hop RS)가 기지국의 하향링크 접속영역(DL Access Zone)에 대해 송신모드로 동작하는 반면, 짝수홉 중계기(even-hop RS)는 수신모드로 동작할 수 있다.
이로 인해서 중계기 관점에서의 프레임 구성과 기지국 관점에서의 프레임 구성이 상이할 수 있다. 또한, 중계기 내에서도 홉수(예를 들어, 홀수홉(odd-hop) 또는 짝수홉(even-hop))에 따라서 프레임 구성이 상이할 수 있다.
따라서 기지국, 홀수홉 중계기(odd-hop RS) 및 짝수홉 중계기(even-hop RS)가 동일한 시간에 동일한 자원을 공유함으로써 단말로 MBS를 전송할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 효율적으로 멀티캐스트 및 방송서비스(MBS: Multicast and Broadcast Service)를 제공하는 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기지국에서 방송되는 MBS를 중계기에서 중계하고, 단말에서 MBS를 수신하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 멀티홉 릴레이를 지원하는 무선접속 시스템에서, 기지국 또는 중계기에서 단말에 MBS를 제공하는 효율적인 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기지국 및 중계기 사이 또는 각 중계기들 간에 사 용하는 프레임 구조가 서로 상이한 경우에 MBS를 지원하기 위한 MBS 영역을 정의하고, 상기 MBS 영역을 통해 MBS를 제공하는 방법을 제안하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 릴레이를 지원하는 시스템에서 멀티캐스트 및 방송서비스를 제공하는 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명의 일 양태로서 다중 홉 릴레이 시스템에서 멀티캐스트 방송 서비스(MBS)를 제공하는 방법은, MBS 영역에 대한 할당정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계와 할당정보가 나타내는 MBS 영역에서 MBS를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 하향링크 프레임은 하향링크 접속영역, MBS 영역 및 하향링크 릴레이 영역을 포함하고, MBS 영역은 기지국에서 사용하는 하향링크 프레임 및 중계기에서 사용하는 하향링크 프레임에서 서로 동일한 시점부터 할당될 수 있다.
상기 본 발명의 일 양태에서 상기 할당정보는, 특정 프레임 시작 위치로부터 MBS 영역의 시작 위치까지의 차이를 나타내는 오프셋 필드, MBS 영역에 할당된 심볼의 개수를 나타내는 개수 필드 및 MBS 영역에 할당된 서브채널의 개수를 나타내는 개수 필드를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 일 양태에서 상기 할당정보는, MBS 영역이 시작하는 서브프레임을 나타내는 MBS 서브프레임 필드 및 MBS 영역에 할당된 서브프레임의 개수를 나타내는 개수필드를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 일 양태에서 상기 할당정보는, MBS 영역을 포함하는 프레임을 나타내는 프레임 번호 필드 및 MBS 영역이 할당된 서브프레임을 나타내는 서브 프레임 번호 필드를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 일 양태는 상기 할당정보에 대한 응답으로 중계기로부터 MBS 영역을 사용할 수 있는지 여부에 대한 정보 및 MBS 영역에 대한 지연시간 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 일 양태에서, 만약 MBS 영역이 변경되면 기지국에서 변경된 MBS 영역에 대한 변경된 할당정보를 포함하는 제 2 메시지를 단말 및 중계기에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 기지국이 변경된 할당정보가 나타내는 MBS 영역을 통해 MBS를 중계기 또는 단말에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 방법은 기지국에서 중계기로부터 제 2 메시지에 대한 수신응답긍정 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 다중 홉 릴레이를 지원하는 중계기에서 멀티캐스트 방송 서비스(MBS)를 제공하는 방법은, 중계기에서 제 1 MBS 영역에 대한 할당정보를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계와 할당정보가 나타내는 제 1 MBS 영역에서 기지국으로부터 MBS를 수신하는 단계와 할당정보가 나타내는 제 1 MBS 영역에서 MBS를 단말에 중계하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 중계기에서 사용하는 하향링크 프레임은 하향링크 전송영역, 제 1 MBS 영역, 하향링크 수신영역 및 갭(Gap)을 포함하고, 제 1 MBS 영역은 기지국에서 사용하는 하향링크 프레임 및 중계기에서 사용하는 하향링크 프레임에서 서로 동일한 시점부터 할당될 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태는 중계기가 제 1 메시지에 대한 응답으로 기지국 으로 제 1 MBS 영역을 사용할 수 있는지 여부에 대한 정보 및 제 1 MBS 영역에 대한 지연시간 정보를 포함하는 응답 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
만약, 기지국이 제 1 MBS 영역을 제 2 MBS 영역으로 변경하는 경우, 상기 본 발명의 다른 양태는 제 2 MBS 영역에 대한 할당정보를 포함하는 제 2 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태는 제 2 MBS 영역을 통해 기지국으로부터 MBS를 수신하는 단계와 제 2 MBS 영역을 통해 단말로 MBS를 중계하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 할당정보는, 특정 프레임의 시작 위치로부터 제 1 MBS 영역의 시작 위치까지의 차이를 나타내는 오프셋 필드, 제 1 MBS 영역에 할당된 심볼의 개수를 나타내는 개수 필드 및 제 1 MBS 영역에 할당된 서브프레임의 개수를 나타내는 개수 필드를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 상기 할당정보는, 제 1 MBS 영역이 시작하는 서브프레임을 나타내는 제 1 MBS 서브프레임 필드 및 제 1 MBS 영역에 할당된 서브프레임의 개수를 나타내는 개수필드를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 양태에서 상기 할당정보는, 제 1 MBS 영역을 포함하는 프레임을 나타내는 프레임 번호 필드 및 제 1 MBS 영역이 할당된 서브프레임을 나타내는 서브프레임 번호 필드를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기지국에서 중계기 및 단말에 멀티캐스트 및 방송서비스(MBS: Multicast and Broadcast Service)를 효율적으로 제공할 수 있다.
둘째, 멀티홉 릴레이를 지원하는 무선접속 시스템에서, 기지국 또는 중계기에서 단말 또는 하위 중계기에 MBS를 효율적으로 제공할 수 있다.
셋째, 기지국 및 중계기 사이 또는 각 중계기들 간에 사용하는 프레임 구조가 서로 상이한 경우에 MBS를 지원하기 위한 MBS 영역을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 MBS 영역을 통해 MBS를 제공할 수 있다.
본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 이하에서는 설명하는 본 발명의 실시예들은 릴레이(relay)를 지원하는 시스템에 관한 것으로, 멀티캐스트 및 방송서비스를 제공하는 방법 및 장치를 개시한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '이동 단말(MS: Mobile Station)'은 UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 또는 단말(Mobile Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 또는 음성 서비스를 전송하는 노드를 말하고, 수신단은 데이터 또는 음성 서비스를 수신하는 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 단말이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 단말이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
한편, 본 발명의 이동 단말로는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, GSM(Global System for Mobile)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005 및 P802.16Rev2 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 단방향 릴레이 프레임 구조(Relay Frame Structure)의 일례를 나타낸다.
본 발명의 실시예들에서 중계기(RS: Relay Station)은 기지국(BS)과의 홉(hop) 수에 따라서 홀수홉 RS(Odd Hop RS) 및 짝수홉 RS(Even Hop RS)으로 구분될 수 있다. 홀수홉 RS 및 짝수홉 RS는 계층적 구조를 가질 수 있으며, 하나의 네트워크는 하나 이상의 홀수홉 RS 및 하나 이상의 짝수홉 RS를 포함할 수 있다.
기지국에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 및 상향링크 프레임 구조로 구성될 수 있다. 이때, 하향링크 프레임 구조는 하향링크 접속 영역(DL Access Zone) 및 하향링크 중계영역(DL Relay Zone)을 포함하고, 상향링크 프레임 구조는 상향링크 접속영역(UL Access Zone) 및 상향링크 중계영역(UL Relay Zone)을 포함할 수 있다.
이때, 하향링크 접속영역은 기지국(BS)이 단말(MS)에 데이터 패킷 등을 전송하는 구간을 나타내고, 상향링크 접속영역은 단말(MS)이 기지국(BS)에 데이터 패킷 등을 전송하는 구간을 나타낸다. 또한, 하향링크 중계영역에서, 기지국(BS)은 단말 또는 중계기(RS)에 데이터 패킷을 중계할 수 있다. 상향링크 중계영역에서 단 말(MS) 또는 중계기(RS)은 기지국(BS)으로 데이터 패킷을 중계할 수 있다.
홀수홉 RS(Odd Hop RS)에서 사용하는 프레임 구조는 전송영역 및 수신영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 하향링크 전송영역(DL Transmit Zone)과 하향링크 수신영역(DL Receive Zone)으로 구성될 수 있다. 또한, 상향링크는 상향링크 수신영역(UL Receive Zone) 및 상향링크 전송영역(UL Transmit zone)으로 구성될 수 있다.
홀수홉 중계기(RS)은 하향링크 전송영역에서 단말 또는 하위(Subordinate) 중계기(예를 들어, 짝수홉 중계기)으로 데이터 패킷을 중계하여 전송할 수 있다. 또한, 홀수홉 중계기는 하향링크 수신영역에서 하위 중계기(또는, 짝수홉 중계기)으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
홀수홉 중계기(RS)은 상향링크 수신영역에서 단말(MS) 또는 하위 중계기(또는, 짝수홉 중계기)으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 또한, 홀수홉 중계기는 상향링크 전송영역에서 하위 중계기 또는 단말로부터 중계된 데이터를 상위(Superordinate) 중계기(또는, 기지국)으로 전송할 수 있다.
짝수홉 RS(Even Hop RS)에서 사용하는 프레임 구조는 전송영역 및 수신영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 하향링크 전송영역(DL Transmit Zone)과 하향링크 수신영역(DL Receive Zone)으로 구성될 수 있다. 또한, 상향링크는 상향링크 수신영역(UL Receive Zone) 및 상향링크 전송영역(UL Transmit zone)으로 구성될 수 있다.
이때, 짝수홉 RS에서 사용되는 프레임 구조는 홀수홉 RS에서 사용하는 프레 임 구조와 유사하다. 다만, 짝수홉 RS의 경우 상위 RS는 홀수홉 RS가 될 수 있으며, 하위 RS는 단말 또는 다른 홀수홉 RS가 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 양방향 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 3의 경우 양방향 전송영역 및 양방향 수신영역을 갖는 점에서 도 2와 차이가 있다. 도 3에서 기지국이 사용하는 프레임 구조는 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임을 포함할 수 있다. 이때, 하향링크 서브프레임은 하향링크 접속영역 및 하향링크 릴레이(중계) 영역을 포함할 수 있다. 또한, 상향링크 서브프레임은 상향링크 접속영역 및 상향링크 릴레이 영역을 포함할 수 있다.
이때, 기지국은 하향링크 접속영역에서 단말로 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 하향링크 중계영역에서 중계기으로 데이터 패킷을 중계할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크 접속영역에서 단말로부터 데이터 패킷을 수신할 수 있고, 중계기으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
홀수홉 중계기에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 접속영역, 하향링크 양방향 수신영역(DL Bi-Directional Receive Zone), 상향링크 접속영역 및 상향링크 양방향 전송영역(UL Bi-Directional Transmit Zone)을 포함할 수 있다. 이때, 하향링크 접속영역과 양방향 수신영역 사이 및 상향링크 접속영역과 양방향 전송영역 사이에는 보호구간으로서 갭(Gap) 영역이 포함될 수 있다.
짝수홉 중계기에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 접속영역, 하향링크 양방향 전송영역(DL Bi-Directional Transmit Zone), 상향링크 접속영역 및 상향링크 양방향 수신영역(UL Bi-Directional Receive Zone)을 포함할 수 있다.
양방향 전송영역은 홀수홉 중계기 또는 짝수홉 중계기의 전송구간으로 상위 중계기 또는 하위 중계기으로 중계된 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 또한, 양방향 수신영역은 홀수홉 중계기 또는 짝수홉 중계기으로부터 중계된 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
도 3에서 하향링크 접속영역은 기지국이 단말로 데이터 패킷을 전송하거나, 중계기가 중계된 데이터 패킷을 단말로 전송하는 구간을 나타낸다. 또한, 상향링크 접속영역은 단말이 기지국으로 데이터 패킷을 전송하거나, 단말이 홀수홉 중계기 또는 짝수홉 중계기으로 데이터 패킷을 전송하는 구간을 나타낸다.
도 2 및 도 3에서 도시한 프레임 구조는 5msec 주기의 한 프레임 내에서 TDD를 지원하는 경우를 나타낸다. 도 2 및 도 3은 FDD로 확장하여 적용할 수 있으며 복수의 프레임에 대한 TDD/FDD 모드 동작으로 해석할 수 있다. 또한, 각 영역들의 구분은 하나 이상의 서브프레임으로 구성된 프레임에 대해서 서브프레임 단위로 설정하거나, 하나 이상의 프레임에 대해 프레임 단위로 설정할 수 있다.
멀티캐스트 및 방송서비스(MBS: Multicast and Broadcast Service)는 단말의 서비스 접속 방법에 따라 단일 BS MBS(Single-BS MBS) 및 다중 BS MBS(Multi-BS MBS)로 구분될 수 있다. 단일 BS MBS 방식은 이동단말이 등록된 하나의 기지국으로부터 MBS를 수신하는 방식이며, 다중 BS MBS 방식은 이동단말이 두 개 이상의 기지국으로부터 MBS를 동시에 수신할 수 있는 방식을 나타낸다.
이하에서는 멀티홉 릴레이(Multi-Hop Relay)를 지원하는 무선 접속시스템에 서, MBS를 지원하기 위한 MBS 영역을 정의하고 기지국 및 개별 중계기(RS)와 통신하는 단말이 상기 MBS 영역으로부터 MBS를 수신하기 위한 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 중계기 및 단말에 MBS를 제공하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 4는 기지국이 중계기에 대한 모든 무선자원을 관리하지 않는 경우의 MBS 영역 할당방법을 나타낸다. 즉, 도 4는 중계기가 특정 자원영역을 독립적으로 이용하는 경우(e.g. Distributed Scheduling)를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 기지국은 MBS를 전송하기 위한 전송영역을 할당할 수 있다. 예를 들어, 기지국과 중계기(RS)간 또는 개별 중계기(RS) 사이에서 사용하는 프레임 구조가 다른 경우, 기지국은 모든 중계기에서 동일한 시점 및 영역을 MBS를 전송하기 위한 전송영역으로 설정할 수 있다.
기지국은 MBS를 전송하기 위해 할당한 MBS 영역 할당정보(예를 들어, MBS_Alloc-IE)를 중계기(홀수홉 RS 및/또는 짝수홉 RS) 및 단말 중 하나 이상에 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 멀티캐스트 CID(Multicast Connection Identifier) 또는 방송 CID(Broadcast CID)를 이용하여 MBS 영역할당 정보를 전송할 수 있다(S401).
MBS 영역을 할당하기 위한 할당정보(MBS_Alloc-IE)는 프레임(또는, 서브프레임)의 시작 시점을 기준으로 오프셋 및 MBS 영역의 크기에 대한 정보를 포함하거나, 시작 프레임(또는, 서브프레임) 및 MBS 영역의 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다음 표 1은 S401 단계에서 사용되는 MBS_Alloc-IE 포맷의 일례를 나타낸다.
Name Size(bits) Note
MBS_Alloc-IE(){ -
MBS region Offset 8
No. OFDMA Symbols 8
No. Subchannels 8
} -
표 1을 참조하면, MBS_Alloc-IE는 MBS 영역의 시작시점을 나타내는 오프셋 값(MBS region Offset), MBS 영역을 위해 할당된 OFDMA 심볼의 개수(No. OFDMA Symbols) 및 MBS 영역을 위해 할당된 서브채널의 개수(No. Subchannels) 필드를 포함할 수 있다. 즉, 중계기 및 단말은 MBS_Alloc-IE를 수신하면, 해당 프레임(또는, 서브프레임)의 시작위치로부터 MBS 시작영역까지의 오프셋 및 MBS 영역의 크기를 알 수 있다.
다음 표 2는 S401 단계에서 사용되는 MBS_Alloc-IE 포맷의 다른 일례를 나타낸다.
Name Size(bits) Note
MBS_Alloc-IE(){ -
Start MBS Subframe 3
No. Subframe 3
} -
표 2를 참조하면, MBS_Alloc-IE는 MBS 영역이 시작되는 서브프레임의 번호(Start MBS Subframe) 파라미터 및 MBS 영역을 위해 할당된 서브프레임의 개수(No. Subframe) 파라미터를 포함할 수 있다. 표 2는 특정 서브프레임이 모두 MBS 영역으로 사용되는 경우에 사용될 수 있다. 또한, 특정 프레임에 하나 이상의 서브프레임이 포함되는 경우, 서브프레임의 번호 및 개수로 MBS 영역을 나타낼 수 있다.
다음 표 3은 S401 단계에서 사용되는 MBS_Alloc-IE 포맷의 또 다른 일례를 나타낸다.
Name Size(bits) Note
MBS_Alloc-IE(){ -
Frame Number 4
Subframe Number 3*4
} -
표 3을 참조하면, MBS_Alloc-IE는 MBS 영역이 할당된 프레임의 번호를 나타내는 프레임 번호(Frame Number) 필드 및 MBS 영역이 할당된 서브프레임의 번호를 나타내는 서브프레임 번호(Subframe Number) 필드를 포함할 수 있다. 이때, 프레임 번호 필드는 수퍼프레임에 포함되는 프레임 단위로 수퍼프레임이 시작하는 시점(심볼)을 나타내고, 서브프레임 번호 필드는 프레임이 시작하는 시점부터 계산된 서브프레임의 순서를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 프레임 번호 필드는 4비트의 크기로서 "1100"이면, MBS 영역이 첫 번째 및 두 번째 프레임에 MBS 영역이 존재함을 지시할 수 있다. 또한, 서브프레임 번호필드가 "101/010/000/000"이면, 첫 번째 프레임의 다섯 번째 서브프레임 및 두 번째 프레임의 두 번째 서브프레임에 MBS 영역이 할당되는 것을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 표 1 내지 표 3의 MBS_Alloc-IE는, 수퍼프레임헤더(SFH: Super Frame Header), 방송채널(BCH: Broadcast Channel) 및 시스템 정보(System Information) 중 하나에 포함되어 중계기 및/또는 단말에 전송될 수 있다.
중계기(홀수홉 RS 및/또는 짝수홉 RS)는 기지국(BS)으로부터 MBS 영역에 대한 할당정보를 수신하면, 기지국이 할당한 영역을 MBS를 위해 사용할 수 있는지 여부를 확인한다. 중계기는 기지국에서 할당한 MBS를 통해 기지국과 MBS를 동일하게 실시하기 위한 지연시간 등을 계산할 수 있다(S402).
따라서, 중계기는 MBS 영역의 사용 여부 및 지연시간 정보를 포함하는 메시지(예를 들어, 응답(response) 메시지 또는 ACK)를 기지국에 전송할 수 있다(S403).
기지국은 중계기로부터 MBS 영역의 사용 여부 및 지연시간 정보를 수신함으로써, 중계기와 동일한 시간에 MBS를 제공할 수 있다. 기지국은 S401 단계에서 할당한 MBS 영역을 통해 중계기에 MBS를 제공하고(S404), 중계기는 기지국이 할당한 MBS 영역을 통해 단말에 MBS를 제공할 수 있다. 이를 통해, 기지국 및 중계기는 동일하게 MBS를 제공할 수 있다(S405).
서비스를 제공하는 과정에서 사용자의 요구사항 또는 무선환경에 따라 기지국이 할당한 MBS 영역을 변경할 필요가 발생할 수 있다. 이러한 경우에, 기지국은 중계기 및 단말들에 새로이 MBS 영역을 할당하거나, 기존의 MBS 영역을 변경할 수 있다. 따라서, 기지국은 MBS 영역을 변경하고, 변경된 MBS 영역에 대한 변경된 MBS 할당정보를 중계기(홀수홉 RS 및/또는 짝수홉 RS) 또는 단말에 전송할 수 있다. 이때, 변경된 MBS 영역에 대한 MBS 할당정보는 SFH, BCH 또는 시스템 정보를 통해 중계기 또는 단말에 전송될 수 있다(S406).
중계기는 변경된 할당정보를 수신하면 변경된 MBS 영역을 확인하고(S407), 이에 대한 확인 메시지(ACK)를 기지국으로 전송할 수 있다(S408).
이때, S407 단계 및 S408 단계는 S402 단계 및 S403 단계와 유사하다.
기지국은 중계기로부터 ACK을 수신한 후에, 변경된 MBS 영역을 통해 중계기 및/또는 단말에 MBS를 제공하고(S409), 중계기는 변경된 MBS 영역을 통해 단말에 MBS를 제공할 수 있다(S410).
도 5는 본 발명의 일 실시예로서 중계기 및 단말에 MBS를 제공하는 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.
도 5는 기지국이 중계기에 대한 모든 무선자원을 관리하는 경우의 MBS 영역할당 방법을 나타낸다. 즉, 도 5는 중계기가 기지국에 의존하여 릴레이 프레임을 구성하는 경우를 나타낸다. 도 5에서 사용되는 할당정보 등은 도 4와 동일한 것을 가정한다.
도 5를 참조하면, 기지국은 MBS를 전송하기 위한 전송영역을 할당할 수 있다. 기지국과 중계기(RS)간 또는 개별 중계기(RS) 사이에서 사용하는 프레임 구조는 서로 다를 수 있다. 이러한 경우, 기지국은 모든 중계기에서 기지국과 동일한 MBS 전송 시점 및 MBS 영역을 할당할 수 있다.
기지국은 MBS를 전송하기 위해 할당한 MBS 영역 할당정보(예를 들어, MBS_Alloc-IE)를 중계기(홀수홉 RS 및/또는 짝수홉 RS) 및 단말 중 하나 이상에 전송할 수 있다(S501).
MBS 영역을 할당하기 위한 할당정보(MBS_Alloc-IE)는 프레임(또는, 서브프레임)의 시작 시점을 기준으로 오프셋 및 MBS 영역의 크기에 대한 정보를 포함하거나, 시작 프레임(또는, 서브프레임) 및 MBS 영역의 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이때, MBS_Alloc-IE는 표 1 내지 표 3을 참조할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, MBS_Alloc-IE는 수퍼프레임헤더(SFH: Super Frame Header), 방송채널(BCH: Broadcast Channel) 및 시스템 정보(System Information) 중 하나에 포함되어 중계기 및/또는 단말에 전송될 수 있다.
중계기(홀수홉 RS 및/또는 짝수홉 RS)는 기지국(BS)으로부터 MBS 영역에 대한 할당정보를 수신하면, 기지국이 할당한 영역을 MBS를 위해 사용할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 중계기는 기지국에서 할당한 MBS를 통해 기지국과 MBS를 동일하게 실시하기 위한 지연시간 등을 계산할 수 있다(S502).
도 5에서 중계기는 기지국의 제어에 따라 프레임 구조를 운용하므로, 도 4와 달리 중계기는 MBS 영역의 사용 여부 및 지연시간 정보를 포함하는 메시지 등을 기지국에 전송할 필요가 없다.
따라서, 기지국은 S501 단계에서 중계기 및 단말에 할당한 MBS 영역을 통해 중계기에 MBS를 제공하고(S503), 중계기는 기지국이 할당한 MBS 영역을 통해 단말에 MBS를 제공할 수 있다. 이를 통해, 기지국 및 중계기는 동일하게 MBS를 제공할 수 있다(S504).
서비스를 제공하는 과정에서 사용자의 요구사항 또는 무선환경에 따라 기지국이 할당한 MBS 영역을 변경할 필요가 발생할 수 있다. 이러한 경우에, 기지국은 중계기 및 단말들에 새로이 MBS 영역을 할당하거나, 기존의 MBS 영역을 변경할 수 있다. 따라서, 기지국은 MBS 영역을 변경하고, 변경된 MBS 영역에 대한 변경된 MBS 할당정보를 중계기(홀수홉 RS 및/또는 짝수홉 RS) 또는 단말에 전송할 수 있다. 이때, 변경된 MBS 영역에 대한 MBS 할당정보는 SFH, BCH 또는 시스템 정보를 통해 중계기 또는 단말에 전송될 수 있다(S505).
중계기는 변경된 할당정보를 수신하면 변경된 MBS 영역을 확인할 수 있다(S506). 기지국은 변경된 MBS 영역을 통해 중계기 및/또는 단말에 MBS를 제공하고(S507), 중계기는 변경된 MBS 영역을 통해 단말에 MBS를 제공할 수 있다(S508).
도 6 및 본 발명의 다른 실시예로서 멀티홉 릴레이를 지원하는 시스템에서 MBS 영역을 포함하는 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6의 프레임 구조는 하향링크 서브프레임(DL Subframe) 및 상향링크 서브프레임(UL Subframe)으로 구성될 수 있다. 이때, 상향링크 서브프레임 구조는 도 2와 동일하다. 다만, 하향링크 서브프레임 구조에는 MBS를 위한 MBS 영역이 할당되는 것에 차이가 있다. 이하에서는 하향링크 서브프레임을 위주로 설명한다.
도 6을 참조하면, 기지국에서 사용하는 하향링크 서브프레임은 하향링크 접속영역(DL Access Zone), MBS 영역(MBS Zone) 및 하향링크 릴레이 영역(DL Relay Zone)으로 구성될 수 있다.
기지국은 하향링크 접속영역에서 단말에 데이터 등을 전송할 수 있으며, 하향링크 릴레이 영역에서는 단말 또는 중계기에 데이터 등을 전송할 수 있다. 또한, MBS 영역에서는 MBS를 중계기 또는 단말에 방송할 수 있다.
도 6에서 홀수 홉 중계기(Odd-Hop RS)에서 사용하는 하향링크 서브프레임은 DL 전송영역(DL Tx Zone), MBS 영역, 갭(GAP) 및 DL 수신영역을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 MBS 영역을 할당하는 경우에는 MBS 영역의 전후에 소정의 갭이 필요하다. 물론, 사용자의 요구사항 또는 통신환경에 따라 갭을 사용하지 않을 수 있다.
홀수홉 중계기에서 사용하는 하향링크 서브프레임에서 MBS 영역이 할당된 후에 DL 수신 영역이 할당된다. 이러한 경우, MBS 영역과 DL 수신 영역 사이에 소정의 갭 영역이 필요하다. 이는 중계기가 MBS를 제공하는 전송 모드에서 DL 데이터 등을 수신하기 위한 수신 모드로 전환하기 위한 지연시간이 필요하기 때문이다.
짝수홉 중계기에서 사용하는 하향링크 서브프레임에서 MBS 영역은 DL 수신영역에 할당된다. 따라서, DL 수신영역에서 MBS 영역으로 전환되는 경우 소정의 갭이 필요하다. MBS 영역에서 DL 전송영역으로 전환되는 경우에는, 동일한 전송모드이므로 갭 영역이 필요하지 않다. 물론, 사용자의 요구사항 또는 통신환경에 따라서는 MBS 영역 및 DL 전송영역 사이에 갭을 할당할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 중계기가 송신모드에서 수신모드로 전환하거나 수신모드에서 송신모드로 전환하는 경우에 갭을 할당하는 것을 나타내었다. 이때, 갭은 전송영역 및/또는 수신영역의 마지막 OFDM 심볼에 할당할 수 있다.
예를 들어, 홀수홉 RS의 경우, 하향링크 수신영역의 시작 심볼 전에 MBS 영역에서 수신모드로의 전환을 위한 갭이 존재할 수 있다. 또한, 짝수홉 RS의 경우, DL 수신영역에서 MBS로 전환하는 시점에 갭이 존재할 수 있다. 단방향 릴레이 시스템에서 중계기가 사용하는 프레임에서 갭은 수신모드 및 송신모드의 전환을 위한 전환 시간이며, 갭에서 중계기는 유휴모드 또는 뮤트모드(Mute Mode)로 동작할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예로서 멀티홉 릴레이를 지원하는 시스템에서 MBS 영역을 포함하는 릴레이 프레임 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 7의 프레임 구조는 하향링크 서브프레임(DL Subframe) 및 상향링크 서브프레임(UL Subframe)으로 구성될 수 있다. 이때, 상향링크 서브프레임 구조는 도 2와 동일하다. 다만, 하향링크 서브프레임 구조에는 MBS를 위한 MBS 영역이 할당되는 것에 차이가 있다. 이하에서는 하향링크 서브프레임을 위주로 설명한다.
도 7을 참조하면, 기지국에서 사용하는 하향링크 서브프레임은 하향링크 접속영역(DL Access Zone), 하향링크 릴레이 영역(DL Relay Zone) 및 MBS 영역(MBS Zone)으로 구성될 수 있다. 이때, 도 7은 MBS 영역은 하향링크 서브프레임의 뒷부분에 할당되는 경우를 나타낸다.
기지국은 하향링크 접속영역에서 단말에 데이터 등을 전송할 수 있으며, 하향링크 릴레이 영역에서는 단말 또는 중계기에 데이터 등을 전송할 수 있다. 또한, MBS 영역에서는 MBS를 중계기 또는 단말에 방송할 수 있다.
도 7에서 홀수홉 중계기(Odd-Hop RS)에서 사용하는 하향링크 서브프레임은 DL 전송영역(DL Tx Zone), 갭(GAP), DL 수신영역, 갭 및 MBS 영역을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 MBS 영역을 할당하는 경우에는 MBS 영역의 전후에 소정의 갭이 필요하다. 물론, 사용자의 요구사항 또는 통신환경에 따라 갭을 사용하지 않을 수 있다.
홀수홉 중계기에서 사용하는 하향링크 서브프레임에서, DL 전송영역과 DL 수신영역 사이에 소정의 갭이 할당된다. 또한, DL 수신영역과 MBS 영역 사이에 갭 영역이 할당될 수 있다. 이는 중계기가 MBS를 제공하는 전송 모드에서 DL 데이터 등을 수신하기 위한 수신 모드로 전환하기 위한 지연시간이 필요하기 때문이다.
짝수홉 중계기에서 사용하는 하향링크 서브프레임은 DL 수신영역, 갭, DL 전송영역 및 MBS 영역으로 구성될 수 있다. 따라서, 하향링크 서브프레임은 DL 수신영역에서 DL 전송 영역으로 전환되는 경우 소정의 갭이 필요하다. MBS 영역에서 DL 전송영역으로 전환되는 경우에는, 동일한 전송모드이므로 갭 영역이 필요하지 않다. 물론, 사용자의 요구사항 또는 통신환경에 따라서는 MBS 영역 및 DL 전송영역 사이에 갭을 할당할 수 있다.
상기 도 6 내지 도 7은 단방향 릴레이 시스템의 경우에 대하여 설명하였다. 다만, 도 6 내지 도 7에서 설명한 하향링크 프레임 구조는 양방향 릴레이 시스템에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 기지국은 하향링크 서브프레임에 소정의 MBS 영역을 할당할 수 있다. 이때, 전송모드가 수신모드로 변경되거나, 수신모드가 전송모드로 변경되는 경우에는 전환시간을 위해 소정의 갭이 필요하다. 다만, 기지국은 상향링크 서브프레임에 MBS 영역을 할당할 수 있다.
일반적으로 기지국(BS) 및 중계기(RS)는 동일한 시점에 동일한 MBS 데이터를 전송하는 것을 고려하고 있다. 따라서, 기지국은 중계기에서 전송할 MBS 데이터를 미리 중계기에 전송하고, 중계기는 기지국과의 MBS 딜레이(delay) 및 전송시간을 협상(negotiate)하여 MBS 전송시점을 결정할 수 있다. 이를 통해, 기지국과 중계기는 동일한 시점에서 MBS 데이터를 단말에 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, MBS 영역을 할당하는 경우의 일례를 나타내는 도면이다.
하나의 수퍼프레임은 네 개의 프레임을 포함할 수 있다. 하나의 프레임은 5ms의 크기를 가질 수 있으며, 하나 이상의 서브프레임을 포함할 수 있다. 이때, 하나의 프레임에는 여덟 개의 서브프레임을 포함하는 것이 바람직하고, 그중 연속한 다섯 개는 하향링크 서브프레임으로, 나머지 세 개는 상향링크 서브프레임으로 사용할 수 있다.
도 8에서 기지국이 할당하는 MBS 영역과 홀수홉 중계기 및 짝수홉 중계기에서 할당하는 MBS 영역은 서로 동일한 것을 가정한다. MBS는 단방향의 방송 서비스이므로 각 릴레이 프레임 구조가 상이하더라도, 기지국 및 각 중계기는 동일한 서브프레임에서 동일한 시점 및 동일한 자원영역을 통해 MBS를 단말 또는 하위 RS에 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명의 변형된 실시예로서, MBS는 기지국 및 중계기의 수퍼프레임 헤더의 동일한 시점에서 서비스될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 MBS 영역(MBS Region)은 기지국에 의해 변경 가능하다. 만약, MBS 영역이 변경되는 경우, 기지국은 하위 RS로 변경된 MBS 영역을 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 하위 RS로부터 변경된 MBS 영역에 대한 ACK 응답 메시지를 수신한 후, 변경된 MBS 영역으로 MBS를 제공할 수 있다.
만약, 본 발명의 실시예들에서 하위 RS가 분산형으로 스케줄링(Distribute scheduling)된 경우에도 MBS 영역에 한해서 기지국에 의한 집중형 스케줄링(centralized scheduling)으로 관리될 수 있다. 또한, 기지국은 BCH를 통해 MBS 영역 정보를 방송할 수 있으며, 하위 RS는 "non-transparent"인 경우 RS의 BCH를 통해 MBS 영역 정보를 방송할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
도 1은 광대역 무선 접속 시스템(예를 들어, IEEE 802.16)에서 사용되는 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 단방향 릴레이 프레임 구조(Relay Frame Structure)의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 양방향 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 중계기 및 단말에 MBS를 제공하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서 중계기 및 단말에 MBS를 제공하는 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.
도 6 및 본 발명의 다른 실시예로서 멀티홉 릴레이를 지원하는 시스템에서 MBS 영역을 포함하는 릴레이 프레임 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예로서 멀티홉 릴레이를 지원하는 시스템에서 MBS 영역을 포함하는 릴레이 프레임 구조의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, MBS 영역을 할당하는 경우의 일례를 나타내는 도면이다.

Claims (15)

  1. 다중 홉 릴레이 시스템에서 멀티캐스트 방송 서비스(MBS)를 제공하는 방법에 있어서,
    MBS 영역에 대한 할당정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 할당정보가 나타내는 상기 MBS 영역에서 상기 MBS를 제공하는 단계를 포함하되,
    하향링크 프레임은 하향링크 접속영역, 상기 MBS 영역 및 하향링크 릴레이 영역을 포함하고, 상기 MBS 영역은 기지국에서 사용하는 상기 하향링크 프레임 및 중계기에서 사용하는 하향링크 프레임에서 서로 동일한 시점부터 할당되는 것을 특징으로 하는, MBS 제공방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당정보는,
    특정 프레임 시작 위치로부터 상기 MBS 영역의 시작 위치까지의 차이를 나타내는 오프셋 필드, 상기 MBS 영역에 할당된 심볼의 개수를 나타내는 개수 필드 및 상기 MBS 영역에 할당된 서브채널의 개수를 나타내는 개수 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 MBS 제공방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당정보는,
    상기 MBS 영역이 시작하는 서브프레임을 나타내는 MBS 서브프레임 필드 및 상기 MBS 영역에 할당된 서브채널의 개수를 나타내는 개수필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 MBS 제공방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 할당정보는,
    상기 MBS 영역을 포함하는 프레임을 나타내는 프레임 번호 필드 및 상기 MBS 영역이 할당된 서브프레임을 나타내는 서브프레임 번호 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 MBS 제공방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 할당정보에 대한 응답으로 상기 중계기로부터 상기 MBS 영역을 사용할 수 있는지 여부에 대한 정보 및 상기 MBS 영역에 대한 지연시간 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는, MBS 제공방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 MBS 영역이 변경된 경우,
    상기 변경된 MBS 영역에 대한 변경된 할당정보를 포함하는 제 2 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, MBS 제공방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 중계기에 상기 변경된 할당정보가 나타내는 MBS 영역을 통해 상기 MBS를 제공하는 단계를 더 포함하는, MBS 제공방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 중계기로부터 상기 제 2 메시지에 대한 수신응답긍정 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, MBS 제공방법.
  9. 다중 홉 릴레이를 지원하는 중계기에서 멀티캐스트 방송 서비스(MBS)를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 중계기에서 제 1 MBS 영역에 대한 할당정보를 포함하는 제 1 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 할당정보가 나타내는 상기 제 1 MBS 영역에서 기지국으로부터 상기 MBS를 수신하는 단계; 및
    상기 할당정보가 나타내는 상기 제 1 MBS 영역에서 상기 MBS를 단말에 중계하는 단계를 포함하되,
    상기 중계기에서 사용하는 하향링크 프레임은 하향링크 전송영역, 상기 제 1 MBS 영역, 하향링크 수신영역 및 갭(Gap)을 포함하고, 상기 제 1 MBS 영역은 기지국에서 사용하는 하향링크 프레임 및 상기 중계기에서 사용하는 상기 하향링크 프 레임에서 서로 동일한 시점부터 할당되는 것을 특징으로 하는, MBS 제공방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 대한 응답으로 상기 기지국으로 상기 제 1 MBS 영역을 사용할 수 있는지 여부에 대한 정보 및 상기 제 1 MBS 영역에 대한 지연시간 정보를 포함하는 응답 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, MBS 제공방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 제 1 MBS 영역을 제 2 MBS 영역으로 변경하는 경우, 상기 제 2 MBS 영역에 대한 할당정보를 포함하는 제 2 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, MBS 제공방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 MBS 영역을 통해 상기 기지국으로부터 상기 MBS를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 MBS 영역을 통해 상기 단말로 상기 MBS를 중계하는 단계를 더 포함하는, MBS 제공방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 할당정보는,
    특정 프레임의 시작 위치로부터 상기 제 1 MBS 영역의 시작 위치까지의 차이를 나타내는 오프셋 필드, 상기 제 1 MBS 영역에 할당된 심볼의 개수를 나타내는 개수 필드 및 상기 제 1 MBS 영역에 할당된 서브프레임의 개수를 나타내는 개수 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 MBS 제공방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 할당정보는,
    상기 제 1 MBS 영역이 시작하는 서브프레임을 나타내는 제 1 MBS 서브프레임 필드 및 상기 제 1 MBS 영역에 할당된 서브프레임의 개수를 나타내는 개수필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 MBS 제공방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 할당정보는,
    상기 제 1 MBS 영역을 포함하는 프레임을 나타내는 프레임 번호 필드 및 상기 제 1 MBS 영역이 할당된 서브프레임을 나타내는 서브프레임 번호 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 MBS 제공방법.
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