KR20110077560A - 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 서비스 품질 관리를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신을 지원하기 위한 것으로서, 중계국의 동작은, 상기 중계국에 접속된 단말로부터 서비스 플로우의 생성/변경이 요청될 때, 상기 중계국이 중계 데이터의 전달을 위해 기지국 및 상기 중계국 간 설정된데이터 터널에 상기 서비스 플로우에 대응하는 제1터널 식별자를 할당하는 과정과, 상기 중계국이 상기 중계국에 의해 할당된 상기 제1터널 식별자(하향)를 상기 기지국으로 송신하는 방법과, 상기 기지국이 상기 중계국으로부터 상기 제1터널 식별자(하향)를 수신한 후 상기 기지국 및 제어국 간 구간에서 상기 서비스 플로우를 위한데이터 터널을 설정하기 위하여 제2터널 식별자(하향)를 할당하여 상기 제어국에 터널의 생성 요청을 전달하는 과정과, 상기 기지국이 상기 제어국으로부터 상기데이터 터널의 생성 요청에 대한 응답과 함께 수신되는 상기제어국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제2터널 식별자(상향)를 저장하는 과정 및 상기 중계국이 상기 기지국으로부터 상기 서비스 플로우에 대응하는 상기 기지국과 상기 중계국 간 설정된 데이터 터널에서 사용할 제1터널 식별자(상향)를 수신하고 저장하는 일련의 과정을 포함한다.
중계(relay), 데이터 터널, GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널, 서비스 플로우, QoS(Quality of Service)

Description

다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 서비스 품질 관리를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGING QUALITY OF SERVICE IN BROADBAND WIRELRESS COMMUNICATION SYSTEM WITH MULTIPLE HOP RELAY COMMUNICATION}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 단말별 QoS(Quality of Service)를 관리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 QoS(Quality of Service)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 물리 채널(Physical Channel)에 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용한다.
상기 IEEE 802.16 통신 시스템에서 단말의 이동성 및 무선망 구성의 유연성을 확보하고, 트래픽 분포나 통화 요구량 변화가 심한 무선 환경에서 더욱 효율적인 서비스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중 하나의 방법으로 중계국(relay station)를 이용하여 다중 홉 중계(multi-hop relay) 형태의 데이터 전송 방식을 적용한 통신 시스템이 고려되고 있다. 상기 광대역 무선통신 시스템에서 상기 중계국을 사용함으로써 기지국의 커버리지(coverage) 증대, 전송률(throughput) 개선 등의 효과가 발생한다. 즉, 열악한 채널 환경을 가지는 특정 지역이나 셀 경계 부근에 중계국을 위치시켜 기지국의 커버리지 밖에 있는 단말과 기지국이 통신할 수 있도록 서비스할 수 있다.
상술한 바와 같은 효과를 제공하는 다중 홉 중계 기법을 적용하기 위해, 시스템은 추가적 기능들을 제공하여야 한다. 예를 들어, 중계국의 동작을 제어하기 위한 기지국의 스케줄링 기법, 중계국의 자원 사용을 보장하기 위한 스케줄링 기법, 중계국과 단말 간 접속 및 중계국과 기지국의 접속을 설정하기 위한 기능 등이 요구된다. 따라서, 상기 다중 홉 중계 기법을 적용하고자 하는 경우, 종래의 기지국을 비롯한 종래의 단일 홉 통신을 위해 설계된 장비를 활용할 수 없다. 또한, 상기 종래의 단일 홉 통신을 위해 설계된 기지국이나 ASN(Access Service Network) 서버 등의 장비를 변경하지 않고 중계 서비스를 제공하기 위한 방안들이 연구되고 있으나, 이러한 방안들은 단말의 QoS를 보장하지 못하는 문제를 갖고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 최소의 변경으로 단말의 QoS(Quality of Service)을 보장하는 다중 홉 중계(multi-hop relay) 기법을 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신 시 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우와 일대일 대응하는 데이터 경로들을 설정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신 시 기지국 및 중계국 간 하나의 데이터 경로를 통해 다수의 서비스 플로우를 전달하는 데이터 경로를 설정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신 시 중계국 및 기지국 간 하나의 데이터 경로를 통해 전달되는 데이터에 대응되는 단말의 서비스 플로우를 판단하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 동작 방법은, 상기 중계국에 접속된 단말로부터 서비스 플로우의 생성이 요청되면, 중계 데이터의 전달을 위해 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 데이터 터널 (R8 GRE 터널)에 상기 서비스 플로우 에 대응되는 제1터널 식별자(R8 GRE Key, 하향)를 할당하는 과정과, 상기 중계국에 의해 할당된 상기 제1 터널 식별자(하향)를 상기 기지국으로 송신함과 동시에 상기 기지국으로 상기 기지국 및 제어국 간 상기 서비스 플로우를 위한 데이터 터널(R6 GRE 터널)을 설정할 것을 요청하는 과정과, 상기 데이터 터널(R6 GRE 터널)의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 기지국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제1 터널 식별자(상향)를 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 중계국으로부터 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우를 위한데이터 터널을 설정할 것이 요청되면, 상기 데이터 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 중계국에 의해 할당된 제1 터널 식별자(하향)를 저장하는 과정과, 상기 서비스 플로우를 위한상기 기지국과 제어국 구간의 데이터 터널에 제2 터널 식별자(하향)를 할당하는 과정과, 상기 제2 터널 식별자(하향)를 상기 제어국으로 송신함과 동시에 상기 제어국으로 상기데이터 터널을 설정할 것을 요청하는 과정과, 상기데이터 터널의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 제어국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제2 터널 식별자(상향)를 저장하는 과정과, 상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한데이터 경로를 설정하는 과정과, 중계 데이터의 전달을 위해 상기 기지국이 상기 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 데이터 터널에 제1 터널 식별자(상향)를 할당하는 과정과, 상기 중계국의 상기데이터 터널의 설정 요청 에 대한 응답을수신한 후 상기 제1 터널 식별자(상향)를 상기 중계국으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 방법은, 기지국으로부터 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우를 위한 데이터 터널을 설정할 것이 요청되면, 상기 데이터 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 기지국에 의해 할당된 제2 터널 식별자(하향)를 저장하는 과정과, 상기 서비스 플로우를 위한데이터 터널에 제2 터널 식별자(상향)를 할당하는 과정과, 상기 기지국의 상기 데이터 터널의 설정 요청에 대한 응답을 송신함과 동시에 상기 제2 터널 식별자(상향)를 송신하는 과정과, 상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 중계국 장치는, 상기 중계국에 접속된 단말로부터 서비스 플로우의 생성이 요청되면, 중계 데이터의 전달을 위해 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 데이터 터널에 상기 서비스 플로우에 대응되는 제1 터널 식별자(하향)를 할당하는 제어부와, 상기 중계국에 의해 할당된상기 제1 터널 식별자(하향)를 상기 기지국으로 송신함과 동시에 상기 기지국으로 상기 기지국 및 제어국 간 상기 서비스 플로우를 위한데이터 터널을 설정할 것을 요청하는 메시지를 송신하는 모뎀을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 데이터 터널의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 기지국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제1 터널 식별자(상향)를 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제5견지에 따르면, 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 중계국으로부터 상기 기지국 및 중계국 간 단말의 서비스 플로우를 위한 데이터 터널을 설정할 것이 요청되면, 상기 데이터 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 중계국에 의해 할당된 제1 터널 식별자(하향)를 저장하고, 상기 서비스 플로우를 위한 상기 기지국과 제어국간 데이터 터널에 제2 터널 식별자(하향)를 할당하는 제어부와, 상기 제2 터널 식별자(하향)를 상기 제어국으로 송신함과 동시에 상기 제어국으로 상기기지국과 상기 제어국간 상기 데이터 터널을 설정할 것을 요청하는 메시지를 송신하는 통신부을 포함하며, 상기 제어부는, 상기기지국과 상기 제어국간 상기 데이터 터널의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 제어국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제2 터널 식별자(상향)를 저장하고, 상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한 데이터 경로를 설정한 후, 중계 데이터의 전달을 위해 상기 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 데이터 터널에 제1 터널 식별자(상향)를 할당하고, 상기 중계국의 상기 데이터 터널의 설정 요청에 대한 응답을 송신함과 동시에 상기 제1 터널 식별자(상향)를 송신하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제6견지에 따르면, 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 제어국 장치는, 기지국으로부터 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우를 위한 데이터 터널을 설정할 것이 요청 되면, 상기 데이터 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 기지국에 의해 할당된 제2 터널 식별자(하향)를 저장하고, 상기 서비스 플로우를 위한 데이터 터널에 제2 터널 식별자(상향)를 할당하는 제어부와, 상기 기지국의 상기 데이터 터널의 설정 요청에 대한 응답을 송신함과 동시에 상기 제2 터널 식별자(상향)를 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우와 일대일 대응하는 데이터 터널들을 설정함으로써, 단말 각각의 QoS를 보장할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참고와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 최소의 변경으로 단말의 QoS(Quality of Service)을 보장하는 다중 홉 중계(multi-hop relay) 기법을 지원 하기 위한 기술을 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단일 홉 통신 시의 개략적인 링크 구성의 예를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참고하면, 상기 시스템은 단말(100), 기지국(110) 및 제어국(120)을 포함하여 구성된다. 상기 단말(100)은 사용자 장비로서, 무선 채널을 통해 상기 기지국(110)에 접속한다. 상기 기지국(110)은 상기 단말(110)의 이동성과 자원 할당을 관리하며 상기 단말(110)에게 무선 통신을 지원한다. 상기 제어국(120)은 백본 망(backbone network)과의 연결을 위한 게이트웨이(gateway) 역할 및 상기 기지국(110)의 제어를 위한 객체(entity)로서, ASN-GW(Access Service Network-GateWay)라 불리기도 한다. 상기 기지국(110)과 상기 제어국(120) 간 상기 기지국(110)을 통해 무선 통신 서비스를 받는 단말들을 위해 R6 경로(R6 PATH)(130)가 설정되며, 상기 R6 경로(130)는 상기 단말들의 데이터를 운반하는 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널에 해당한다.
상기 도 1을 참고하면, 상기 단말(100)은 2개의 서비스 플로우들 FID(Flow IDentifer) A-1(101)과 FID A-2(103)를 보유한다. 상기 FID A-1(101) 및 상기 FID A-2(103)는 상기 R6 경로(130) 내에 설정되는 GRE 터널들 GRE A-1(131) 및 GRE A-2(133)에 각각 매핑된다. 즉, 상기 기지국(110) 및 상기 단말(110) 간 생성된 서비스 플로우들의 개수만큼의 GRE 터널들이 상기 제어국(120) 및 상기 기지국(110) 간 생성된다.
상기 GRE A-1(131) 및 상기 GRE-A-2(133)는 상기 단말(100)의 데이터를 전송하기 위한 GRE 터널들이며, 상기 GRE 터널들의 식별자는 하나의 GRE 터널 당 상기 기지국(110) 및 상기 제어국(120) 각각의 GRE 터널 식별자 풀(pool)에서 하나씩 선택된다. 즉, 상기 기지국(110)은 상기 GRE A-1(131)에 대해 상기 제어국(120)으로 전송할 GRE 터널 식별자 1을 선택하고, 상기 제어국(120)은 상기 GRE A-1(131)에 대해 상기 기지국(120)으로 전송할 GRE 터널 식별자 2를 선택한다. 그리고, 상기 기지국(110)과 상기 제어국(120)은 상기 GRE 터널 식별자 정보를 서로 교환한 후, 상기 GRE 터널 식별자 1 및 상기 GRE 터널 식별자 2에 대한 각각의 매핑 정보를 유지한다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 발명은 상기 기지국(110)의 GRE 터널 식별자 풀에서 선택된 GRE 터널 식별자를 '기지국 측 GRE 터널 식별자', 상기 제어국(120)의 GRE 터널 식별자 풀에서 선택된 GRE 터널 식별자를 '제어국 측 GRE 터널 식별자'라 칭한다.
서비스 플로우 및 GRE 터널의 대응 관계에 따른 데이터 전달의 예를 살펴보면 다음과 같다. 상기 서비스 플로우 FID A-1(101)에 대한 상기 단말(100)의 하향링크 데이터가 상기 제어국(120)에 도달하면, 상기 제어국(120)은 상기 GRE A-1(131)을 통해 상기 기지국(110)으로 상기 단말(100)의 하향링크 데이터를 전달한 다. 그리고, 상기 기지국(110)은 상기 FID A-1(101)을 통해 상기 하향링크 데이터를 상기 단말(100)으로 전달한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단일 홉 통신 시 서비스 플로우의 설정을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 2를 참고하면, 201단계에서, 단말A(200)는 새로운 서비스 플로우를 설정하기 위해 서비스 플로우 생성 요청(DSA-REQ : Dynamic Service Addtion-REQuest) 메시지를 기지국(240)으로 송신한다. 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지는 상기 단말A(220)가 생성하고자하는 서비스 플로우의 QoS 특성 정보 등을 포함한다. 이때, 미도시되었지만, 상기 기지국(240)은 상기 단말A(200)로 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지를 수신하였음을 알리는 서비스 플로우 생성 수신 확인(DSA-RCV : Dynamic Service Addtion-ReCeive) 메시지를 송신할 수 있다.
203단계에서, 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지를 수신한 상기 기지국(240)은 상기 단말A(200)이 요청하는 서비스 플로우에 대응되는 GRE 터널을 설정하기 위해 제어국(250)으로 데이터 경로 설정 요청(R6-PATH-REG-REQ : R6-PATH-REGistration-REQuest) 메시지를 전송한다. 상기 데이터 경로 설정 요청 메시지는 상기 단말A(200)의 서비스 플로우 요청 정보, 상기 서비스 플로우와 매핑되는 GRE 터널의 기지국 측 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다. 여기서, 상기 GRE 터널 식별자는 GRE 터널 키(key)를 의미하며, 본 발명은 'GRE 터널 식별자'라 칭한다.
이후, 상기 데이터 경로 설정 요청 메시지를 수신한 상기 제어국(250)은 상 기 단말A(200)의 서비스 플로우 요청 정보를 처리하고, 205단계에서 데이터 경로 설정 응답(R6-PATH-REG-RSP : R6-PATH-REGistration-ReSPonse) 메시지를 상기 기지국(240)으로 송신한다. 상기 데이터 경로 설정 응답 메시지는 상기 단말A(200)의 서비스 플로우에 대한 식별자 정보, 서비스 플로우의 QoS 특성 정보, 상기 서비스 플로우와 매핑되는 GRE 터널의 제어국 측 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
207단계에서, 상기 데이터 경로 설정 응답 메시지를 수신한 상기 기지국(240)은 상기 제어국(250)으로 데이터 경로 설정 확인(R6-PATH-REG-ACK : R6-PATH-REGistration-ACKnowledge) 메시지를 송신한다. 그리고, 209단계에서 상기 기지국(240) 및 상기 제어국(250)은 상기 단말A(200)의 데이터를 처리할 R6 경로, 즉, GRE 터널을 설정한다. 이때, 상기 R6 경로에 대해서 상기 기지국(240) 및 상기 제어국(250)은 상기 데이터 경로 설정 요청(R6-PATH-REG-REQ) 메시지 및 상기 데이터 경로 설정 응답(R6-PATH-REG-RSP) 메시지 각각에 포함된 상기 기지국 측 GRE 터널 식별자 및 상기 제어국 측 GRE 터널 식별자에 대한 매핑 정보를 관리하며, 상기 R6 경로를 통해 상기 단말A(200)의 데이터를 전송하는 경우에 상기 기지국 측 GRE 터널 식별자 또는 상기 제어국 측 GRE 터널 식별자를 세팅하여 전송한다.
이후, 211단계에서, 상기 기지국(240)은 상기 단말A(200)로 서비스 플로우 생성 응답(DSA-RSP : Dynamic Service Addition-ReSPonse) 메시지를 송신한다. 상기 서비스 플로우 생성 응답 메시지는 상기 단말A(200)가 요청한 서비스 플로우의 식별자와, 상기 서비스 플로우를 상기 기지국(240) 및 상기 단말A(200) 간에 구분 하기 위한 플로우 식별자, 상기 서비스 플로우의 QoS 특성 정보 등을 포함한다.
이어, 213단계에서, 상기 단말A(200)는 상기 기지국(240)으로 서비스 플로우 생성 확인(DSA-ACK : Dynamic Service Addition-ACKnowledge) 메시지를 송신한다.
상기 도 2에 도시된 신호 교환 과정을 상기 도 1의 구조에 적용하여 살펴보면, 상기 209단계를 통해 상기 기지국(110) 및 상기 제어국(120) 간 상기 단말(100)의 데이터를 운반하기 위한 상기 GRE A-1(131)이 생성되고, 상기 213단계를 통해 상기 단말(100) 및 상기 기지국(110) 간 상기 FID A-1(101)이 생성된다.
상기 도 1 및 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템은 단일 홉 통신을 지원한다. 이에 더불어, 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템은 다중 홉 중계 통신을 지원한다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 지원하는 다중 홉 중계 통신의 특성은 다음과 같다.
첫째, 단말로부터의 L2, 즉, MAC(Media Access Control) 시그널링은 중계국에 의해 처리된다. 예를 들어, 중계국은 단말의 STID(STation IDentifier)를 관리한다. 이에 따라, 중계국은 단말의 제어 메시지 처리를 위해 R6 시그널링 메시지를 생성하고, 기지국은 상기 중계국에서 생성된 R6 시그널링 메시지를 제어국으로 중계한다.
둘째, 단말의 데이터 전송은 중계국 및 기지국 간 링크에서는 R8 GRE 터널을 통해, 기지국 및 제어국 간 링크에서는 R6 GRE 터널을 통해 이루어진다. 이때, 상 기 R6 GRE 터널의 개수는 중계국 및 단말 간 서비스 플로우의 개수와 동일하나, 상기 R8 GRE 터널은 상기 중계국 및 상기 단말 간 상기 서비스 플로우의 개수와 무관하게 하나이다. 이때, R8 GRE 터널은 하나이지만, 상기 중계국 및 상기 기지국 간 둘 이상의 서비스 플로우들이 설정 및 관리될 수 있으며, 이 경우, 상기 중계국 및 상기 기지국 간 서비스 플로우들 각각에 매핑되는 R8 GRE 터널 식별자 정보가 별도로 관리되어야 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신 시의 개략적인 링크 구성의 예를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 중계 통신을 위한 시스템은 단말A(300), 단말B(310), 중계국(320), 기지국(330) 및 제어국(340)을 포함하여 구성된다. 상기 단말A(300) 및 상기 단말B(310)은 사용자 장비로서, 상기 중계국(320) 또는 상기 기지국(330)과 무선 채널을 통해 접속한다. 상기 중계국(320)은 다중 홉 통신을 위한 객체로서, 상기 기지국(330)의 입장에서는 상기 단말A(300) 및 상기 단말B(310)와 같이 동작하고, 상기 단말A(300) 및 상기 단말B(310)의 입장에서는 상기 기지국(330)과 같이 동작한다. 상기 기지국(330)은 상기 중계국(320), 상기 단말A(300) 및 단말B(310)에게 무선 통신을 지원한다. 상기 제어국(340)은 백본 망과의 연결을 위한 게이트웨이 역할 및 상기 기지국(330)의 제어를 위한 객체로서, ASN-GW에 해당한다.
상기 중계 통신의 경우, 상기 기지국(330)은 상기 중계국(320)을 하나의 단 말처럼 관리하되, 상기 중계국(320)을 중계 시스템으로 인지하며, 상기 중계국(320)에 접속한 상기 단말A(300) 및 상기 단말B(310)의 존재를 인지한다. 상기 중계국(320)에 접속하는 상기 단말A(300) 및 상기 단말B(310)는 상기 중계국(320)을 중계 시스템으로 인지하되, 상기 기지국(330)과의 단일 홉 통신 시와 동일한 방식으로 상기 중계국(320)과 통신을 수행한다. 상기 기지국(330)과 상기 제어국(340) 간 상기 기지국(330)을 통해 무선 통신 서비스를 받는 단말들을 위해 R6 경로(360)가 설정되며, 상기 R6 경로(360)는 상기 단말들의 데이터를 운반하는 GRE 터널에 해당한다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 단말A(300)은 2개의 서비스 플로우 FID A-1(301)과 FID A-2(303)를 보유한다. 상기 FID A-1(301) 및 상기 FID A-2(303)는 상기 R6 경로(360) 내에 설정되는 GRE A-1(361)과 GRE A-2(363)에 각각 매핑된다. 즉, 상기 기지국(330) 및 상기 단말들(300 및 310) 간 생성된 서비스 플로우들의 개수만큼의 GRE 터널들이 상기 제어국(340) 및 상기 기지국(330) 간 생성된다.
상기 중계국(320) 및 상기 기지국(330) 간 상기 중계국(320)을 통해 중계 통신 서비스를 수신하는 상기 단말들을 위한 R8 경로(R8 PATH)(350)가 설정되며, 상기 R8 경로(350)는 상기 중계국(320)에 연결되어 있는 단말들의 데이터를 운반하는 GRE 터널에 해당한다. 상기 R8 경로(350) 내에 GRE 터널 GRE R-1(351)이 설정되어 있고, 상기 GRE R-1(351)은 상기 중계국(320)에 접속된 단말A(300)의 서비스 플로우 FID A-1(301) 및 서비스 플로우 FID A-2(303)와 상기 단말B(310)의 서비스 플로우 FID B-1(311)에 대한 데이터를 전달하기 위해 사용된다. 즉, 상기 기지국(330) 및 상기 중계국(320) 간 GRE 터널은 상기 기지국(330) 및 상기 단말들(300 및 310) 간 생성된 서비스 플로우들의 개수에 무관하게 하나이다.
여기서, 상기 GRE A-1(361) 및 상기 GRE A-2(363)는 R6 GRE 터널들이다. 상기 GRE A-1(351)에 대해서 상기 기지국(330)에 의해 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자가, 그리고, 상기 제어국(340)에 의해 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자가 할당된다. 또한, 상기 GRE A-2(353)에 대해서도 상기 기지국(330)에 의해 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자가, 그리고, 상기 제어국(340)에 의해 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자가 할당된다. 즉, 각 R6 GRE 터널은 양단 노드들 각각에 의해 할당된 2개의 터널 식별자들을 갖는다. 이와 같이, 상기 기지국(330) 및 상기 제어국(340)은 상기 단말들(300 및 310)의 각 서비스 플로우에 대한 R6 GRE 터널들(360) 및 상기 R6 GRE 터널들에 할당된 R6 GRE 터널 식별자들을 관리하며, 상기 기지국(330) 및 상기 제어국(340) 간 송신되는 데이터는 상기 R6 GRE 터널 식별자를 포함한다. 이때, 포함되는 R6 GRE 터널 식별자는 수신측 노드에 의해 할당된 터널 식별자이다.
그리고, 상기 GRE R-1(351)은 R8 GRE 터널이다. 상기 GRE R-1(351)에 대해서 상기 중계국(320)에 의해 상기 단말들(300 및 310)의 서비스 플로우들(301, 303 및 311) 각각에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자들이, 그리고, 상기 기지국(330)에 의해 상기 단말들(300 및 310)의 서비스 플로우들(301, 303 및 311) 각각에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자들이 할당된다. 즉, 상기 R8 GRE 터널은 양단 노드들 각각에 의해 할당된 2×[단말의 서비스 플로우 개수] 만큼의 터널 식별자들을 갖는다. 이와 같이, 상기 중계국(320) 및 상기 기지국(330) 각각은 상 기 단말B(310)의 서비스 플로우 FID B-1(311)을 상기 GRE R-1(351)에 매핑시키기 위한 R8 GRE 터널 식별자들을 관리하며, 상기 중계국(320) 및 상기 기지국(330) 간 송신되는 시그널링 메시지는 상기 R8 GRE 터널 식별자를 포함한다. 이때, 포함되는 R8 GRE 터널 식별자는 수신측 노드에 의해 할당된 터널 식별자이다.
정리하면, 상기 기지국(330) 및 상기 제어국(340)은 상기 단말들(300 및 310)의 각 서비스 플로우에 대한 R6 GRE 터널 및 R6 GRE 터널 식별자들을 관리하는 데 반해, 상기 중계국(320) 및 상기 기지국(330)은 상기 단말들(300 및 310)의 각 서비스 플로우에 대해서 하나의 R8 GRE 터널을 생성하고, 상기 단말들(300 및 310)의 서비스 플로우들에 매핑되는 각각의 R8 GRE 터널 식별자들을 관리한다.
상기 기지국(330)은 상기 R8 GRE 터널 식별자들 및 상기 R6 GRE 터널 식별자들 간 매핑 정보를 관리한다. 따라서, 상기 기지국(330)은 상기 매핑 정보를 이용하여 상기 R8 GRE 터널(350)을 통해 수신된 상기 단말들(300 및 310)의 데이터를 상기 R6 GRE 터널(360)에 매핑시키고, 상기 R6 GRE 터널(360)을 통해 수신된 상기 단말들(300 및 310)의 데이터를 상기 R8 GRE 터널(350)에 매핑시킨다. 예를 들어, 상기 단말들(300 및 310)의 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 기지국(330)은 상기 하향링크 데이터와 함께 수신된 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자와 함께 상기 하향링크 데이터를 상기 중계국(320)으로 송신한다. 그리고, 상기 단말들(300 및 310)의 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 기지국(330)은 상기 상향링크 데이터와 함께 수신된 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자와 함께 상기 상향링크 데이터를 상기 제어 국(340)으로 송신한다.
상술한 서비스 플로우, GRE 터널들 및 GRE 터널 식별자들 간 관계에 따라 데이터 전달의 예를 살펴보면 다음과 같다. 서비스 플로우 FID A-1(301)에 대한 단말A(300)의 하향링크 데이터가 상기 제어국(340)에 도달하면, 상기 제어국(340)은 상기 GRE A-1(361)을 통해 상기 기지국(330)으로 상기 단말A(300)의 하향링크 데이터를 전달한다. 이때, 상기 기지국(330)에 의해 상기 GRE A-1(361)으로 할당된 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자가 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷에 포함된다. 그리고, 상기 기지국(330)은 상기 GRE R-1(351)을 통해 상기 하향링크 데이터를 상기 중계국(320)으로 송신한다. 이때, 상기 중계국(320)에 의해 상기 GRE R-1(351)으로 할당된 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자가 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷에 포함된다. 상기 GRE R-1(365)을 통해 상기 서비스 플로우 FID A-1(301)에 대한 상기 단말A(300)의 하향링크 데이터를 수신한 상기 중계국(320)은 상기 R8 GRE 터널 식별자를 통해 상기 하향링크 데이터가 상기 FID A-1(301)에 대응됨을 판단하고, 상기 FID A-1(301)을 통해 상기 하향링크 데이터를 상기 단말A(300)로 송신한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신 시 패킷 구조를 도시하고 있다. 상기 도 4a는 단말의 MAC 제어 시그널링을 위한 패킷 구조를 도시하며, 상기 도 4b는 단말의 트래픽을 전달하는 패킷 구조를 도시한다.
상기 도 4a를 참고하여 단말의 MAC 제어 시그널링의 처리 과정을 살펴보면 다음과 같다. 단말(402)은 무선 채널을 통해 중계국(404)으로 MAC 제어 메시지(411)를 송신한다. 이때, 상기 MAC 제어 메시지(411)는 상기 중계국(404)에서 처리되나, 제어국(408)과의 정보 교환이 필요한 시그널링인 경우, 다음과 같이 R6 시그널링 메시지를 통한 처리가 수행된다. 예를 들어, 상기 제어국(408)과의 정보 교환이 필요한 시그널링은 핸드오버 제어 시그널링을 포함한다. 이때, 상기 중계국(404)은 상기 MAC 제어 메시지(411)를 기지국(406)으로 중계하지 아니하고, 상기 MAC 제어 메시지(411)를 통한 상기 단말(402)의 MAC 시그널링을 직접 처리하기 위한 R6 시그널링 메시지(421)를 생성한다. 그리고, 중계국(404)은 상기 R6 시그널링 메시지(421)에 UDP(user datagram protocol) 헤더(422) 및 IP(Internet Protocol) 헤더(423)를 부착함으로써 IP 패킷을 생성한다. 상기 중계국(440) 및 상기 기지국(406) 간 링크는 무선 채널이므로, 상기 중계국(404)은 상기 IP 패킷에 MAC 헤더(424)를 부착함으로써 상기 IP 패킷을 페이로드(payload)로서 포함하는 상기 중계국(404)의 MAC 패킷을 생성하고, 무선 채널을 통해 상기 MAC 패킷을 상기 기지국(406)으로 송신한다. 상기 중계국(404)으로부터 MAC 패킷을 수신한 상기 기지국(406)는 상기 MAC 패킷의 페이로드인 상기 IP 패킷, 즉, 상기 R6 시그널링 메시지(421), 상기 UDP 헤더(422) 및 상기 IP 헤더(423)를 제어국(408)으로 중계한다. 이때, 상기 기지국(406)은 상기 R6 시그널링 메시지(421)의 헤더에 포함된 목적지 정보를 통해 상기 패킷을 상기 제어국(408)으로 전달해야함을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 제어국(408)는 상기 단말(402)의 MAC 제어 메시지(411)에 대응되는 R6 시 그널링 메시지(421)를 수신한다.
상기 도 4b를 참고하여 단말의 트래픽의 처리 과정을 살펴보면 다음과 같다. 여기서, 상기 트래픽은 IP 패킷을 의미한다. 상기 단말(402)은 무선 채널을 통해 상기 중계국(404)으로 트래픽(451) 및 MAC 헤더(452)를 포함하는 MAC 패킷을 송신한다. 이어, 상기 중계국(404)은 상기 트래픽(451)에 R8 GRE 헤더(462)를 부착함으로서 GRE 패킷을 생성하고, 상기 GRE 패킷에 IP 헤더(463)를 부착함으로써 상기 GRE 패킷을 페이로드로서 포함하는 IP 패킷을 생성한다. 이때, 상기 R8 GRE 헤더(462)는 상기 단말(402)의 서비스 플로우에 대응되는 R8 GRE 터널 식별자를 포함한다. 상기 중계국(440) 및 상기 기지국(406) 간 링크는 무선 채널이므로, 상기 중계국(404)은 상기 IP 패킷에 MAC 헤더(464)를 부착함으로써 상기 IP 패킷을 페이로드로서 포함하는 상기 중계국(404)의 MAC 패킷을 생성하고, 무선 채널 상에 설정된 R8 GRE 터널을 통해 상기 MAC 패킷을 상기 기지국(406)으로 송신한다. 상기 중계국(404)으로부터 MAC 패킷을 수신한 상기 기지국(406)는 상기 MAC 패킷에서 상기 MAC 헤더(464), 상기 IP 헤더(463) 및 상기 R8 GRE 헤더(462)를 제거하여 상기 트래픽(451)를 추출한 후, 상기 트래픽(451)에 R6 GRE 헤더(472)를 부착함으로써 GRE 패킷을 생성한다. 이때, 상기 R6 GRE 헤더(472)는 상기 R8 GRE 헤더(462)에 포함된 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 R6 GRE 터널 식별자를 포함한다. 그리고, 상기 기지국(406)은 상기 GRE 패킷에 IP 헤더(473)를 부착함으로써 IP 패킷을 생성한 후, G6 GRE 터널을 통해 상기 IP 패킷을 상기 제어국(408)로 송신한다. 이에 따라, 상기 제어국(408)은 상기 단말(402)의 상기 트래픽(451)을 수신한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 통신 시 서비스 플로우의 설정을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 501단계에서, 단말(500)은 새로운 서비스 플로우를 생성하기 위해 중계국(540)으로 서비스 플로우 생성 요청(DSA-REQ) 메시지를 송신한다. 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지는 상기 단말(500)이 생성하고자하는 서비스 플로우의 QoS 특성 정보 등을 포함한다. 이때, 미도시되었지만, 상기 중계국(540)은 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지의 수신을 알리기 위해 상기 단말(500)로 서비스 플로우 생성 수신 확인(DSA-RCV) 메시지를 전송할 수도 있다.
503단계에서, 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지를 수신한 상기 중계국(540)은 상기 단말(500)의 서비스 플로우 생성 요청을 상기 기지국(550)으로 알리기 위해 R8 경로 설정 요청(R8-PATH-REG-REQ) 메시지를 송신한다. 상기 R8 경로 설정 요청 메시지는 상기 단말(500)이 요청한 서비스 플로우의 품질 정보, 상기 중계국(540)에 의해 R8 GRE 터널에 할당된 상기 단말(500)에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지시자, 상기 R8 GRE 터널 식별자에 매핑되는 상기 중계국 및 상기 기지국 간 서비스 플로우의 식별자 정보 등을 포함한다.
이어, 505단계에서, 상기 기지국(550)은 상기 단말(500)의 새로운 서비스 플로우를 위한 GRE 터널을 설정하기 위해 상기 제어국(560)으로 데이터 경로 설정 요청(R6-PATH-REG-REQ) 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 데이터 경로 설정 요청 메 시지는 상기 단말(500)의 서비스 플로우 요청 정보, 상기 기지국(550)에 의해 상기 서비스 플로우에 대응되는 R6 GRE 터널에 할당된 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
507단계에서, 상기 데이터 경로 설정 요청 메시지를 수신한 상기 제어국(560)은 상기 기지국(550)으로 데이터 경로 설정 응답(R6-PATH-REG-RSP)메시지를 송신한다. 여기서, 데이터 경로 설정 응답 메시지는 상기 단말(500)의 서비스 플로우에 대한 식별자 정보, 서비스 플로우의 QoS 특성 정보, 상기 제어국(560)에 의해 상기 서비스 플로우에 대응되는 R6 GRE 터널에 할당된 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
이에 따라, 509단계에서, 상기 기지국(550)은 상기 제어국(560)으로 데이터 경로 설정 확인(R6-PATH-REG-ACK) 메시지를 송신한다. 이후, 511단계에서, 상기 기지국(550) 및 상기 제어국(560)은 상기 단말(500)의 데이터를 처리할 R6 경로를 설정한다. 이때, 상기 단말(500)의 R6 GRE 터널 식별자가 상기 기지국(550) 및 상기 제어국(560)으로부터 각각 할당된다. 다시 말해, 상기 단말(500)의 서비스 플로우에 대응되는 R6 GRE 터널에 대하여 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자 및 제어국 측 R6 터널 식별자가 할당된다.
여기서, 상기 505단계의 데이터 경로 설정 요청 메시지는 상기 도 2의 203단계의 데이터 경로 설정 요청 메시지와 동일하고, 상기 507단계의 데이터 경로 설정 응답 메시지는 상기 도 2의 상기 205단계의 데이터 경로 설정 응답 메시지와 동일하며, 상기 509단계의 데이터 경로 설정 확인 메시지는 상기 도 2의 상기 207단계 의 데이터 경로 설정 확인 메시지와 동일하다.
이후, 513단계에서, 상기 기지국(550)은 R8 경로 설정 응답(R8-PATH-REG-RSP) 메시지를 상기 중계국(540)으로 송신한다. 상기 R8 경로 설정 응답 메시지는 상기 단말(500)이 요청한 서비스 플로우에 대한 R6 데이터 경로 및 R8 데이터 경로가 설정되었음을 알리며, 상기 단말(500)의 서비스 플로우 식별자, 상기 기지국(550)에 의해 상기 단말(500)의 서비스 플로우에 할당된 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지시자, 상기 R8 GRE 터널 식별자에 매핑되는 상기 중계국 및 상기 기지국 간 서비스 플로우의 식별자 정보 등의 정보가 포함된다.
515단계에서, 상기 중계국(540)은 상기 기지국(550)으로 R8 경로 설정 확인(R8-PATH-REG-ACK) 메시지를 송신한다. 이후, 상기 중계국(540) 및 상기 기지국(550)은 상기 단말(500)의 서비스 플로우에 대하여 각자 할당한 R8 GRE 터널 식별자를 관리하여, 상기 기지국(550) 및 상기 제어국(560)은 상기 단말(500)의 서비스 플로우에 대하여 각자 할당한 R6 GRE 터널 식별자를 관리한다. 또한, 상기 기지국(550)은 상기 단말(500)의 R6 GRE 터널 식별자들 및 R8 GRE 터널 식별자들 간의 매핑 정보를 관리한다.
517단계에서, 상기 중계국(540)은 상기 단말(500)로 서비스 플로우 생성 응답(DSA-RSP) 메시지를 전송한다. 상기 서비스 플로우 생성 응답 메시지는 상기 단말(500)이 요청한 서비스 플로우의 식별자 정보, 상기 서비스 플로우를 상기 중계국(540) 및 상기 단말(500) 간에 구분하기 위한 플로우 식별자, 상기 서비스 플로 우의 QoS 특성 정보 등을 포함한다. 이에 따라, 519단계에서, 상기 단말(500)은 상기 중계국(540)으로 서비스 플로우 생성 확인(DSA-ACK) 메시지를 전송한다.
상기 도 5에 도시된 신호 교환 과정에서, 상기 새로 생성되는 단말(500)의 서비스 플로우가 상기 중계국(540) 및 상기 기지국(550) 간의 서비스 플로우의 QoS 정보에 영향을 주지 아니함을 가정하였다. 즉, 상기 중계국(540) 및 상기 기지국(550) 간에 이미 설정되어 있는 QoS 정보를 유지하여도 상기 단말(500)의 새로이 생성된 서비스 플로우를 추가로 지원할 수 있다. 그러나, 상기 단말(500)의 서비스 플로우가 새로이 생성됨으로 인해 상기 중계국(540) 및 상기 기지국(550) 간 설정되어 있는 QoS 정보가 변경되어야 하는 경우, 다시 말해, 현재의 QoS 정보로 상기 단말(500)의 새로 생성된 서비스 플로우를 추가적으로 지원할 수 없는 경우, 상기 중계국(540) 및 상기 기지국(550) 간에 QoS 정보 갱신 절차가 수행되어야 한다. 상기 QoS 정보 갱신 절차는 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 통신 시 중계국 및 기지국 간 서비스 플로우의 QoS 갱신을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 6를 참고하면, 601단계에서, 단말(600)은 새로운 서비스 플로우를 생성하기 위해 중계국(640)으로 서비스 플로우 생성 요청(DSA-REQ) 메시지를 송신한다. 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지는 상기 단말(600)이 생성하고자하는 서비스 플로우의 QoS 특성 정보 등을 포함한다. 이때, 미도시되었지만, 상기 중계국(640)은 상기 단말(600)로 서비스 플로우 생성 요청 확인(DSA-RCV) 메시지를 전송할 수도 있다.
만일, 상기 단말(600)이 요청한 새로운 서비스 플로우에 의해 상기 중계국(640) 및 상기 기지국(650) 간 설정된 중계국 서비스 플로우의 QoS 정보가 변경되면, 이하 603단계 내지 607단계를 통해 상기 중계국 서비스 플로우의 갱신 절차가 수행된다.
603단계에서, 상기 중계국 서비스 플로우의 갱신을 위해 상기 중계국(640)은 상기 기지국(650)으로 서비스 플로우 변경 요청(DSC-REQ : Dynamic Service Change-REQuest) 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 서비스 플로우 변경 요청 메시지는 변경하고자하는 서비스 플로우의 식별자 정보, 변경하고자하는 QoS 정보 등을 포함한다.
605단계에서, 상기 서비스 플로우 변경 요청 메시지를 수신한 상기 기지국(650)은 상기 중계국(640)으로 플로우 변경 응답(DSC-RSP : Dynamic Service Change-ReSPonse) 메시지를 송신한다. 이에 따라, 607단계에서, 상기 중계국(640)은 상기 서비스 플로우 변경 응답(DSC-RSP) 메시지에 대한 응답으로서 상기 기지국으로 서비스 플로우 변경 확인(DSC-ACK : Dynamic Service Change-ACKnowledge) 메시지를 송신한다.
상기 603단계 내지 상기 607단계에서 수행되는 중계국의 서비스 플로우 갱신 절차는 일반적인 서비스 플로우 설정/갱신 절차와는 달리 R6/R8 경로 설정 절차를 트리거링(trigering)하지 아니하여야 한다. 따라서, 상기 기지국 및 상기 중계국은 상기 중계국 서비스 플로우 갱신 절차만 수행하는 것으로 제한하는 설정 정보를 미리 갖고 있거나, 또는, 상기 중계국의 서비스 플로우 갱신 절차에서 송수신하는 서비스 플로우 생성(DSA) 시그널링 메시지 또는 서비스 플로우 변경(DSC) 시그널링 메시지가 상기 R6/R8 경로 설정 절차를 트리거링하지 아니하는 중계국의 서비스 플로우 갱신 절차임을 알리는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 중계국 서비스 플로우 갱신 절차를 수행한 후, 상기 중계국(640) 및 상기 기지국(650)은 이하 609단계 내지 621단계를 통해 R8 경로 설정 절차 및 R6 경로 설정 절차를 수행함으로써 상기 갱신된 서비스 플로우 식별자를 R8 GRE 터널과 R6 GRE 터널에 매핑시킨다.
609단계에서, 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지를 수신한 상기 중계국(640)은 상기 단말(600)의 서비스 플로우 생성 요청을 상기 기지국(650)으로 알리기 위해 R8 경로 설정 요청(R8-PATH-REG-REQ) 메시지를 송신한다. 상기 R8 경로 설정 요청 메시지는 상기 단말(600)이 요청한 서비스 플로우의 품질 정보, 상기 중계국(640)에 의해 R8 GRE 터널에 할당된 상기 단말(600)에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지시자, 상기 R8 GRE 터널 식별자에 매핑되는 상기 중계국 및 상기 기지국 간 서비스 플로우의 식별자 등을 포함한다.
이어, 611단계에서, 상기 기지국(650)은 상기 단말(600)의 새로운 서비스 플로우를 위한 GRE 터널을 설정하기 위해 상기 제어국(660)으로 데이터 경로 설정 요 청(R6-PATH-REG-REQ) 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 데이터 경로 설정 요청 메시지는 상기 단말(600)의 서비스 플로우 요청 정보, 상기 기지국(650)에 의해 상기 서비스 플로우에 대응되는 R6 GRE 터널에 할당된 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
613단계에서, 상기 데이터 경로 설정 요청 메시지를 수신한 상기 제어국(660)은 상기 기지국(650)으로 데이터 경로 설정 응답(R6-PATH-REG-RSP)메시지를 송신한다. 여기서, 상기 단말(600)의 서비스 플로우에 대한 식별자 정보, 서비스 플로우의 QoS 특성 정보, 상기 제어국(660)에 의해 상기 서비스 플로우에 대응되는 R6 GRE 터널에 할당된 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
이에 따라, 615단계에서, 상기 기지국(650)은 상기 제어국(660)으로 데이터 경로 설정 확인(R6-PATH-REG-ACK) 메시지를 송신한다. 이후, 617단계에서, 상기 기지국(650) 및 상기 제어국(660)은 상기 단말(600)의 데이터를 처리할 R6 경로를 설정한다. 여기서, 상기 611단계의 데이터 경로 설정 요청 메시지는 상기 도 2의 203단계의 데이터 경로 설정 요청 메시지와 동일하고, 상기 613단계의 데이터 경로 설정 응답 메시지는 상기 도 2의 상기 205단계의 데이터 경로 설정 응답 메시지와 동일하며, 상기 615단계의 데이터 경로 설정 확인 메시지는 상기 도 2의 상기 207단계의 데이터 경로 설정 확인 메시지와 동일하다.
이후, 619단계에서, 상기 기지국(650)은 R8 경로 설정 응답(R8-PATH-REG-RSP) 메시지를 상기 중계국(640)으로 송신한다. 상기 R8 경로 설정 응답 메시지는 상기 단말(600)이 요청한 서비스 플로우에 대한 R6 데이터 경로 및 R8 데이터 경로 가 설정되었음을 알리며, 상기 단말(600)의 서비스 플로우 식별자, 상기 기지국(650)에 의해 상기 단말(600)의 서비스 플로우에 할당된 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지시자, 상기 R8 GRE 터널 식별자에 매핑되는 상기 중계국 및 상기 기지국 간 서비스 플로우의 식별자 등의 정보가 포함된다. 이에 따라, 621단계에서, 상기 중계국(640)은 상기 기지국(650)으로 R8 경로 설정 확인(R8-PATH-REG-ACK) 메시지를 송신한다.
이후, 623단계에서, 상기 중계국(640)은 상기 단말(600)로 서비스 플로우 생성 응답(DSA-RSP) 메시지를 송신한다. 상기 서비스 플로우 생성 응답 메시지는 상기 단말(600)이 요청한 서비스 플로우의 식별자 정보, 상기 서비스 플로우를 상기 중계국(640) 및 상기 단말(600) 간에 구분하기 위한 플로우 식별자, 상기 서비스 플로우의 QoS 특성 정보 등을 포함한다. 이에 따라, 625단계에서, 상기 단말(600)은 상기 중계국(640)으로 서비스 플로우 생성 확인(DSA-ACK) 메시지를 송신한다.
여기서, 상기 중계국(640)과 기지국(650) 간 서비스 플로우 갱신 절차를 수행하기 위해 송수신하는 상기 서비스 플로우 변경 요청(DSC-REQ) 메시지, 상기 서비스 플로우 변경 응답(DSC-RSP) 메시지 및 상기 서비스 플로우 변경 확인(DSC-ACK) 메시지는 2계층 전송(L2 Transfer) 메시지의 페이로드(payload)로서 전송될 수 있다. 또한, 상기 중계국 및 상기 기지국 간 R8 데이터 경로를 설정하기 위한 R8 경로 설정 요청(R8-PATH-REG-REQ)메시지, R8 경로 설정 응답(R8-PATH-REG-RSP) 메시지, R8 경로 설정 확인(R8-PATH-REG-ACK) 메시지도 상기 2계층 전송 메시지의 페이로드로서 전송될 수 있다. 상기 2계층 전송 메시지는 MAC 시그널링 메시지를 전달하기 위한 컨테이너(container) 메시지이다. 상기 2계층 전송 메시지가 사용되는 경우, 상기 2계층 전송 메시지의 타입 정보는 중계 R6/R8(Relay R6/R8)로 설정될 수 있고, 상기 2계층 전송 메시지의 메시지 본문은 R8/R6 메시지 형식(format)의 메시지를 포함할 수 있다. 상기 R6/R8 메시지 형식은 별도로 정의된 R6 또는 R8 메시지 헤더부터 시작된다.
상기 도 2, 상기 도 5 및 상기 도 6에 도시된 본 발명의 실시 예들에서, 서비스 플로우의 생성 절차는 단말에 의해서 시작된다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 서비스 플로우의 생성 절차는 기지국 또는 중계국의 요청에 의하여도 시작될 수 있다. 또한, 상기 도 6에 도시된 서비스 플로우 변경 절차는 중계국에 의해서 시작되나. 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 서비스 플로우 변경 절차는 기지국에 의하여도 시작될 수 있다.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 다중 홉 중계 통신을 지원하는 중계국, 기지국 및 제어국의 동작 절차 및 블록 구성을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참고하면, 상기 중계국은 701단계에서 상기 중계국에 접속된 단말로부터 서비스 플로우 생성 요청(DSA-REQ) 메시지가 수신되는지 확인한다. 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지는 상기 단말이 생성하고자하는 서비스 플로우의 QoS 특성 정보 등을 포함한다.
상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지가 수신되면, 상기 중계국은 703단계로 진행하여 상기 중계국 및 기지국 간 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경할 필요가 있는지 판단한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국과의 링크를 위해 이미 설정되어 있는 서비스 플로우의 QoS 정보를 유지하여도 상기 단말의 새로이 생성되는 서비스 플로우를 추가로 지원할 수 있는지 판단한다. 만일, 상기 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경할 필요가 없다고 판단되면, 상기 중계국은 707단계로 진행한다. 이때, 미도시되었지만, 상기 중계국은 상기 서비스 플로우 생성 요청 메시지의 수신을 알리기 위해 상기 단말로 서비스 플로우 생성 수신 확인(DSA-RCV) 메시지를 전송할 수도 있다.
반면, 상기 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경할 필요가 있다고 판단되면, 상기 중계국은 705단계로 진행하여 상기 기지국과 서비스 플로우 변경 절차를 수행한다. 즉, 상기 중계국은 서비스 플로우 변경 요청(DSC-REQ) 메시지, 서비스 플로우 변경 응답(DSC-RSP) 메시지 및 서비스 플로우 변경 확인(DSC-ACK) 메시지를 송수신함으로써, 상기 기지국과의 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경한다. 여기서, 상기 서비스 플로우 갱신 절차는 일반적인 서비스 플로우 설정/갱신 절차와는 달리 R6/R8 경로 설정 절차를 트리거링(trigering)하지 아니하여야 한다. 따라서, 상기 기지국 및 상기 중계국은 상기 중계국 서비스 플로우 갱신 절차만 수행하는 것으로 제한하는 설정 정보를 미리 갖고 있거나, 또는, 상기 중계국의 서비스 플로우 갱신 절차에서 송수신하는 시그널링 메시지가 상기 R6/R8 경로 설정 절차 배제한 서비스 플로우 갱신 절차임을 알리는 지시자를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 기지국 및 상기 중계국 간 서비스 플로우의 QoS 정보 변경 여부 판단은 상기 기지국에 의해 수행될 수 있으며, 이 경우, 상기 703단계 및 상기 705단계는 생략될 수 있다.
이어, 상기 중계국은 707단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 할당한다. 여기서, 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자는 상기 중계국에 의해 할당된 R8 GRE 터널 식별자를 의미한다. R8 GRE 터널은 상기 중계국 및 상기 기지국 간 단말의 데이터를 운반하는 데이터 경로이며, 단말의 서비스 플로우의 개수와 무관하게 하나이다. 상기 R8 GRE 터널에 대한 식별자는 단말의 서비스 플로우 마다, 그리고, 할당 주체 마다 할당된다. 다시 말해, 상기 R8 GRE 터널에 대하여 2×[단말의 서비스 플로우 개수] 만큼의 터널 식별자들이 할당된다. 즉, 상기 707단계는 상기 701단계에서 요청된 단말의 서비스 플로우에 대응하며 상기 중계국에 의해 할당되는 터널 식별자가 결정되는 단계이다.
상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 할당한 후, 상기 중계국은 709단계로 진행하여 기지국으로 R8 경로 설정 요청 메시지를 송신한다. 즉, 상기 중계국은 상기 기지국에게 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 생성할 것을 요청하기 위해 상기 R8 경로 설정 요청 메시지를 송신한다. 상기 R8 경로 설정 요청 메시지는 상기 701단계에서 요청된 서비스 플로우의 QoS 정보, 상기 707단계에서 할당된 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지 시자 등을 포함한다.
이후, 상기 중계국은 711단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 R8 경로 설정 응답 메시지가 수신되는지 확인한다. 상기 R8 경로 설정 응답 메시지는 상기 701단계에서 요청된 서비스 플로우에 대한 R6 데이터 경로 및 R8 데이터 경로가 설정되었음을 알리며, 상기 701단계에서 요청된 서비스 플로우의 식별자 정보, 상기 기지국에 의해 상기 단말의 서비스 플로우에 할당된 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지시자 등의 정보가 포함된다.
상기 R8 경로 설정 응답 메시지가 수신되면, 상기 중계국은 713단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 저장한다. 즉, 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자는 상기 단말의 서비스 플로우의 상향링크 데이터의 중계 시 이용되므로, 상기 중계국은 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 상기 단말의 서비스 플로우에 관련된 정보로서 관리한다.
상기 701단계 내지 상기 713단계를 통해 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 경로 설정이 완료된다. 이후, 상기 중계국은 후술되는 715단계 내지 721단계를 통해 상술한 바와 같이 설정된 GRE 터널들 및 GRE 터널 식별자들을 이용하여 상기 단말의 데이터를 중계한다.
상기 중계국은 715단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되는지 확인한다. 상기 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 중계국은 717단계로 진행하여 상기 하향링크 데이터와 함께 수신된 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 서비스 플로우를 통해 상기 하향링크 데이터를 단말로 송신한다. 다시 말해, 상기 중계국은 상기 기지국으로부터 수신된 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷의 GRE 헤더에서 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 하향링크 데이터를 포함하는 MAC 패킷을 생성한 후, 상기 MAC 패킷을 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 서비스 플로우를 통해 송신한다.
상기 하향링크 데이터가 수신되지 아니하면, 상기 중계국은 719단계로 진행하여 상기 단말로부터 상향링크 데이터가 수신되는지 확인한다. 상기 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 중계국은 721단계로 진행하여 상기 상향링크 데이터가 속한 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자와 함께 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 중계국은 상기 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 생성한 후, 상기 패킷을 R8 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참고하면, 상기 기지국은 801단계에서 중계국으로부터 R8 경로 설정 요청 메시지가 수신되는지 확인한다. 상기 R8 경로 설정 요청 메시지는 상기 중계국이 상기 기지국에게 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 생성할 것을 요청하는 메시지로서, 상기 단말의 서비스 플로우의 QoS 정보, 상기 단말의 서 비스 플로우에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지시자 등을 포함한다.
상기 R8 경로 설정 요청 메시지가 수신되면, 상기 기지국은 803단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제어국 측 R8 GRE 터널 식별자를 저장한다. 즉, 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자는 상기 단말의 서비스 플로우의 하향링크 데이터의 전달 시 이용되므로, 상기 기지국은 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 상기 단말의 서비스 플로우에 관련된 정보로서 관리한다.
이때, 미도시되었지만, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기지국은 상기 R8 경로 설정 요청 메시지를 통해 상기 단말의 새로이 생성되는 서비스 플로우에 대한 QoS 정보를 확인하고, 상기 중계국 및 상기 기지국 간 링크를 위해 이미 설정되어 있는 서비스 플로우의 QoS 정보를 유지하여도 상기 새로이 생성되는 서비스 플로우를 추가로 지원할 수 있는지 판단할 수 있다. 만일, 상기 중계국과의 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경할 필요가 있다고 판단되면, 상기 기지국은 진행하여 상기 기지국과 서비스 플로우 변경 절차를 수행할 수 있다. 즉, 상기 기지국은 서비스 플로우 변경 요청(DSC-REQ) 메시지, 서비스 플로우 변경 응답(DSC-RSP) 메시지 및 서비스 플로우 변경 확인(DSC-ACK) 메시지를 송수신함으로써, 상기 중계국과의 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경한다. 여기서, 상기 서비스 플로우 갱신 절차는 일반적인 서비스 플로우 설정/갱신 절차와는 달리 R6/R8 경로 설정 절차를 트리거링(trigering)하지 아니하여야 한다. 따라서, 상기 기지국 및 상기 중계국은 상기 중계국 서비스 플로우 갱신 절차만 수행하는 것으로 제한하는 설정 정보를 미리 갖고 있거나, 또는, 상기 중계국의 서비스 플로우 갱신 절차에서 송수신하는 시그널링 메시지가 상기 R6/R8 경로 설정 절차 배제한 서비스 플로우 갱신 절차임을 알리는 지시자를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 기지국 및 상기 중계국 간 서비스 플로우의 QoS 정보 변경 여부 판단은 상기 중계국에 의해 수행될 수 있다.
이어, 상기 기지국은 805단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 할당한다. 여기서, 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자는 상기 기지국에 의해 할당된 R6 GRE 터널 식별자를 의미한다. R6 GRE 터널은 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 데이터를 운반하는 데이터 경로이며, 단말의 서비스 플로우와 일대일 대응한다. 상기 R6 GRE 터널에 대한 식별자는 할당 주체 마다 할당된다. 다시 말해, 상기 R6 GRE 터널에 대하여 2개의 터널 식별자들이 할당된다. 즉, 상기 805단계는 상기 기지국에 의해 할당되는 R6 GRE 터널 식별자가 결정되는 단계이다.
상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 할당한 후, 상기 기지국은 807단계로 진행하여 상기 제어국으로 R6 경로 설정 요청 메시지를 송신한다. 상기 R6 경로 설정 요청 메시지는 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것을 요청하는 메시지로서, 상기 단말의 서비스 플로우 요청 정보, 상기 805단계에서 할당된 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
이후, 상기 기지국은 809단계로 진행하여 상기 제어국으로부터 R6 경로 설정 응답 메시지가 수신되는지 확인한다. 여기서, R6 경로 설정 응답 메시지는 상기 단말의 서비스 플로우에 대한 식별자 정보, 상기 서비스 플로우의 QoS 특성 정보, 상기 제어국에 의해 할당된 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
상기 R6 경로 설정 응답 메시지가 수신되면, 상기 기지국은 811단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 저장한다. 즉, 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자는 상기 단말의 서비스 플로우의 상향링크 데이터의 전달 시 이용되므로, 상기 기지국은 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 상기 단말의 서비스 플로우에 관련된 정보로서 관리한다.
이어, 상기 기지국은 813단계로 진행하여 상기 제어국과 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정한다. 이때, 미도시되었지만, 상기 기지국은 상기 제어국으로 상기 R6 경로 설정 응답 메시지를 수신하였음을 알리는 R6 경로 설정 확인 메시지를 송신할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 815단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 할당한다. 여기서, 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자는 상기 기지국에 의해 할당된 R8 GRE 터널 식별자를 의미한다. R8 GRE 터널은 상기 중계국 및 상기 기지국 간 단말의 데이터를 운반하는 데이터 경로이며, 단말의 서비스 플로우의 개수와 무관하게 하나이다. 상기 R8 GRE 터널에 대한 식별자는 단말의 서비스 플로우 마다, 그리고, 할당 주체 마다 할당된다. 다시 말해, 상기 R8 GRE 터널에 대하여 2×[단말의 서비스 플로우 개수] 만큼의 터널 식별 자들이 할당된다. 즉, 상기 815단계는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응하며 상기 기지국에 의해 할당되는 터널 식별자가 결정되는 단계이다.
상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 할당한 후, 상기 기지국은 817단계로 진행하여 상기 중계국으로 R8 경로 설정 응답 메시지를 송신한다. 상기 R8 경로 설정 응답 메시지는 상기 단말의 서비스 플로우에 대한 R6 데이터 경로 및 R8 데이터 경로가 설정되었음을 알리며, 상기 단말의 서비스 플로우의 식별자 정보, 상기 817단계에서 할당된 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자, 중계 시스템의 R8 경로 메시지임을 알리는 지시자 등의 정보가 포함된다. 이후, 미도시되었지만, 상기 기지국은 상기 중계국으로부터 상기 R8 경로 설정 응답 메시지의 수신을 알리는 R8 경로 설정 확인 메시지를 수신할 수 있다.
상기 801단계 내지 상기 817단계를 통해 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 경로 설정이 완료된다. 이후, 상기 기지국은 후술되는 819단계 내지 825단계를 통해 상술한 바와 같이 설정된 GRE 터널들 및 GRE 터널 식별자들을 이용하여 상기 단말의 데이터를 송수신한다.
상기 기지국은 819단계로 진행하여 상기 제어국으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되는지 확인한다. 상기 하향링크 데이터는 상기 서비스 플로우에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 수신되며, IP 헤더, GRE 헤더를 포함하는 패킷의 페이로드이다. 이때, 상기 GRE 헤더는 상기 R6 GRE 터널에 대한 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 포함한다.
상기 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 기지국은 821단계로 진행하여 상기 하향링크 데이터와 함께 수신된 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자와 함께 상기 하향링크 데이터를 상기 중계국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 제어국으로부터 수신된 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 MAC 패킷을 생성한 후, 상기 MAC 패킷을 R8 GRE 터널을 통해 상기 중계국으로 송신한다.
상기 하향링크 데이터가 수신되지 아니하면, 상기 중계국은 823단계로 진행하여 상기 중계국으로부터 상향링크 데이터가 수신되는지 확인한다. 상기 상향링크 데이터는 상기 R8 GRE 터널을 통해 수신되며, 상기 중계국의 MAC 헤더, IP 헤더, GRE 헤더를 포함하는 패킷의 페이로드이다. 여기서, 상기 GRE 헤더는 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 포함한다.
상기 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 기지국은 825단계로 진행하여 상기 상향링크 데이터와 함께 수신된 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자와 함께 상기 상향링크 데이터를 상기 제어국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 중계국으로부터 수신된 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 생성한 후, 상기 패킷을 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 상기 제 어국으로 송신한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 9를 참고하면, 상기 제어국은 901단계에서 기지국으로부터 R6 경로 설정 요청 메시지가 수신되는지 확인한다. 상기 R6 경로 설정 요청 메시지는 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것을 요청하는 메시지로서, 상기 단말의 서비스 플로우 요청 정보, 상기 기지국에 의해 할당된 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
상기 R6 경로 설정 요청 메시지가 수신되면, 상기 제어국은 903단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 저장한다. 즉, 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자는 상기 단말의 서비스 플로우의 하향링크 데이터의 전달 시 이용되므로, 상기 제어국은 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 상기 단말의 서비스 플로우에 관련된 정보로서 관리한다.
이어, 상기 제어국은 905단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 할당한다. 여기서, 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자는 상기 제어국에 의해 할당된 R6 GRE 터널 식별자를 의미한다. R6 GRE 터널은 상기 기지국 및 중계국 간 단말의 데이터를 운반하는 데이터 경로이며, 단말의 서비스 플로우와 일대일 대응한다. 상기 R6 GRE 터널에 대한 식별자는 할당 주체 마다 할당된다. 다시 말해, 상기 R6 GRE 터널에 대하여 2개의 터널 식별자들이 할당된다. 즉, 상기 905단계는 상기 제어국에 의해 할당되는 R6 GRE 터널 식별자가 결정되는 단계이다.
상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 할당한 후, 상기 제어국은 907단계로 진행하여 상기 기지국으로 R6 경로 설정 응답 메시지를 송신한다. 여기서, R6 경로 설정 응답 메시지는 상기 단말의 서비스 플로우에 대한 식별자 정보, 상기 서비스 플로우의 QoS 특성 정보, 상기 905단계에서 할당된 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자 정보 등을 포함한다.
이어, 상기 제어국은 909단계로 진행하여 상기 기지국과 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정한다. 이때, 미도시되었지만, 상기 제어국은 상기 기지국으로부터 상기 R6 경로 설정 응답 메시지를 수신하였음을 알리는 R6 경로 설정 확인 메시지를 수신할 수 있다.
상기 901단계 내지 상기 909단계를 통해 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 경로 설정이 완료된다. 이후, 상기 제어국은 후술되는 911단계 내지 917단계를 통해 상술한 바와 같이 설정된 GRE 터널들 및 GRE 터널 식별자들을 이용하여 상기 단말의 데이터를 송수신한다.
상기 제어국은 911단계로 진행하여 코어 망(core network)으로부터 상기 단말의 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되는지 확인한다. 상기 하향링크 데이터를 상기 단말을 목적지로 하는 IP 패킷을 의미한다. 상기 하향링크 데이터가 속한 서비스 플로우는 미리 정의된 CS 룰(Classification rule)에 의해 판단된다.
상기 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어국은 913단계로 진행하여 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자와 함께 상기 하향링크 데이터를 상기 기지국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 제어국은 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷을 생성하고, 상기 패킷을 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신한다.
상기 하향링크 데이터가 수신되지 아니하면, 상기 제어국은 915단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 상향링크 데이터가 수신되는지 확인한다. 상기 상향링크 데이터는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 수신되며, IP 헤더, GRE 헤더를 포함하는 패킷의 페이로드이다. 이때, 상기 GRE 헤더는 상기 R6 GRE 터널에 대한 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 포함한다.
상기 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어국은 917단계로 진행하여 상기 상향링크 데이터와 함께 수신된 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 통해 상기 상향링크 데이터가 속한 단말의 서비스 플로우를 판단하고, 상기 상향링크 데이터를 처리한다. 즉, 상기 제어국은 상기 코어 망을 통해 상기 상향링크 데이터 내의 IP 헤더에 포함된 목적지로 상기 상향링크 데이터를 송신한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 중계국은 RF(Radio Frequency)처리 부(1002), 모뎀(1004), 데이터버퍼(1006), 제어부(1008)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1002)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 모뎀(1004)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
상기 모뎀(1004)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(1004)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌(complex symbol)들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(1004)은 상기 RF처리부(1002)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 데이터버퍼(1006)는 수신되는 중계 데이터를 임시 저장하고, 상기 제어부(1008)의 제어에 따라 저장된 중계 데이터를 상기 모뎀(1004)으로 출력한다. 상기 제어부(1008)는 상기 중계국의 전반적인 기능들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1008)는 상기 중계국에 접속된 단말과 송수신되는 MAC 제어 메시지를 생성 및 해석하고, 기지국과 송수신되는 R8 시그널링 메시지를 생성 및 해석한다. 또한, 상기 제어부(1008)는 상기 중계국에 접속된 단말의 MAC 시그널링을 처리한다. 특히, 상기 제어부(1008)는 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정 절차 및 상 기 다중 홉 중계 통신을 위핸 데이터 중계 절차를 제어한다. 또한, 상기 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정 및 상기 다중 홉 중계 통신을 통한 데이터 중계를 위해, 상기 제어부(1008)는 상기 중계국 및 상기 기지국 간 R8 GRE 터널에 관한 정보를 관리하는 터널관리부(1010)를 포함한다.
상기 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정을 위한 상기 제어부(1008)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 상기 중계국에 접속된 단말로부터 서비스 플로우 생성 요청(DSA-REQ) 메시지가 수신되면, 상기 제어부(1008)는 상기 중계국 및 기지국 간 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경할 필요가 있는지 판단한다. 판단 결과, 상기 서비스 플로우의 QoS 정보를 변경할 필요가 있다고 판단되면, 상기 제어부(1008)는 상기 기지국과 서비스 플로우 변경 절차를 수행한다. 이어, 상기 터널관리부(1010)는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 할당하고, 상기 제어부(1008)는 R8 경로 설정 요청 메시지를 생성하고, 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1006)을 통해 상기 R8 경로 설정 요청 메시지를 상기 기지국으로 송신한다. 이후, 상기 기지국으로부터 R8 경로 설정 응답 메시지가 수신되면, 상기 제어부(1008)는 상기 R8 경로 설정 응답 메시지에 포함된 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 터널관리부(1010)는 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 저장한다.
상기 다중 홉 중계 통신을 통한 데이터 중계를 위한 상기 제어부(1008)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 상기 기지국으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어부(1008)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1006) 을 제어함으로써 상기 하향링크 데이터와 함께 수신된 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 서비스 플로우를 통해 상기 하향링크 데이터를 단말로 송신한다. 다시 말해, 상기 제어부(1008)는 상기 기지국으로부터 수신된 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷의 GRE 헤더에서 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 하향링크 데이터를 포함하는 MAC 패킷을 생성한 후, 상기 MAC 패킷을 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 서비스 플로우를 통해 송신하도록 제어한다. 또한, 상기 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어부(1008)는 상기 모뎀(1004) 및 상기 RF처리부(1006)을 제어함으로써 상기 상향링크 데이터가 속한 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자와 함께 상기 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 제어부(1008)는 상기 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 생성한 후, 상기 패킷을 R8 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신하도록 제어한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1002), 모뎀(1104), 백홀통신부(1106), 제어부(1108)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1102)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 모뎀(1104)으로부터 제공되는 기저대 역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
상기 모뎀(1104)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(1104)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(1104)은 상기 RF처리부(1102)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 백홀통신부(1106)는 상기 기지국이 제어국과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(1106)는 상기 기지국에서 상기 제어국으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 제어국으로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 제어부(1108)는 상기 기지국의 전반적인 기능들을 제어한다. 특히, 상기 제어부(1108)는 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정 절차 및 상기 다중 홉 중계 통신을 위핸 데이터 중계 절차를 제어한다. 또한, 상기 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정 및 상기 다중 홉 중계 통신을 통한 데이터 중계를 위해, 상기 제어부(1108)는 상기 중계국 및 상기 기지국 간 R8 GRE 터널에 관한 정보를 관리하는 제1터널관리부(1110), 상기 기지국 및 상기 제어국 간 R6 GRE 터널에 관한 정보를 관리하는 제2터널관리부(1112) 및 상기 R8 GRE 터널 및 상기 R6 GRE 터 널 간 매핑 관계에 관한 정보를 관리하는 터널매핑관리부(1114)를 포함한다.
상기 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정을 위한 상기 제어부(1108)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 중계국으로부터 R8 경로 설정 요청 메시지가 수신되면, 상기 제어부(1108)는 단말의 서비스 플로우에 대응되는 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제1터널관리부(1110)는 상기 제어국 측 R8 GRE 터널 식별자를 저장한다. 이어, 상기 제어부(1108)는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 할당하고, 상기 제2터널관리부(1112)는 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 저장한다. 이후, 상기 제어부(1108)는 상기 제어국으로 R6 경로 설정 요청 메시지를 생성하고, 상기 백홀통신부(1106)을 통해 상기 R6 경로 설정 요청 메시지를 상기 제어국으로 송신한다. 상기 백홀통신부(1106)을 통해 상기 제어국으로부터 R6 경로 설정 응답 메시지가 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제2터널관리부(1112)는 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 저장한다. 이어, 상기 제어부(1108)는 상기 제어국과 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정하고, 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 할당한다. 이에 따라, 상기 제1터널관리부(1110)는 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 저장하고, 상기 터널매핑관리부(1114)는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 R8 GRE 터널 식별자들 및 R6 GRE 터널 식별자들 간 매핑 정보를 설정 및 저장한다. 이후, 상기 제어부(1108)는 R8 경로 설정 응답 메시지를 생성하고, 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리부(1102)를 통해 상기 R8 경로 설정 응답 메시지를 상기 중계국으로 송신한다.
상기 다중 홉 중계 통신을 통한 데이터 중계를 위한 상기 제어부(1108)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 상기 제어국으로부터 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상기 모뎀(1104) 및 상기 RF처리기(1102)를 제어함으로써 상기 하향링크 데이터와 함께 수신된 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자와 함께 상기 하향링크 데이터를 상기 중계국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 제어부(1108)는 상기 제어국으로부터 수신된 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 중계국 측 R8 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 MAC 패킷을 생성한 후, 상기 MAC 패킷을 R8 GRE 터널을 통해 상기 중계국으로 송신하도록 제어한다. 또한, 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어부(1108)는 상기 백홀통신기(1106)를 제어함으로써 상기 상향링크 데이터와 함께 수신된 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자와 함께 상기 상향링크 데이터를 상기 제어국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 제어부(1108)는 상기 중계국으로부터 수신된 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 기지국 측 R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 생성한 후, 상기 패킷을 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 상기 제어국으로 송신하도록 제어한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 백홀통신부(1202)는 상기 제어국이 기지국 및 코어망과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(1202)는 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 제어부(1204)는 상기 제어국의 전반적인 기능들을 제어한다. 특히, 상기 제어부(1204)는 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정 절차 및 상기 다중 홉 중계 통신을 위핸 데이터 중계 절차를 제어한다. 또한, 상기 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정 및 상기 다중 홉 중계 통신을 통한 데이터 중계를 위해, 상기 제어부(1204)는 상기 기지국 및 상기 제어국 간 R6 GRE 터널에 관한 정보를 관리하는 터널관리부(1206)를 포함한다.
상기 다중 홉 중계 통신을 위한 데이터 경로 설정을 위한 상기 제어부(1204)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 기지국으로부터 R6 경로 설정 요청 메시지가 수신되면, 상기 제어부(1204)는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 터널관리부(1206)는 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자를 저장한다. 이어, 상기 제어부(1204)는 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 할당하고, 상기 터널관리부(1206) 는 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 저장한다. 그리고, 상기 제어부(1204)는 R6 경로 설정 응답 메시지를 생성하고, 상기 백홀통신기(1202)를 통해 상기 R6 경로 설정 응답 메시지를 상기 기지국으로 송신한다. 이어, 상기 제어부(1204)는 상기 기지국과 상기 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정한다.
상기 다중 홉 중계 통신을 통한 데이터 중계를 위한 상기 제어부(1204)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 상기 코어 망으로부터 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어부(1204)는 상기 백홀통신기(1202)를 제어함으로써 상기 단말의 서비스 플로우에 대응되는 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자와 함께 상기 하향링크 데이터를 상기 기지국으로 송신한다. 다시 말해, 상기 제어부(1204)는 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷을 생성하고, 상기 패킷을 상기 기지국 측 R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신하도록 제어한다. 또한, 상기 기지국으로부터 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 제어부(1204)는 상기 상향링크 데이터와 함께 수신된 상기 제어국 측 R6 GRE 터널 식별자를 통해 상기 상향링크 데이터가 속한 단말의 서비스 플로우를 판단하고, 상기 상향링크 데이터를 처리한다. 즉, 상기 제어부(1204)는 상기 코어 망을 통해 상기 상향링크 데이터 내의 IP 헤더에 포함된 목적지로 상기 상향링크 데이터를 송신하도록 제어한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단일 홉 통신 시의 개략적인 링크 구성의 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단일 홉 통신 시 서비스 플로우의 설정을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신 시 개략적인 링크 구성의 예를 도시하는 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 중계 통신 시 패킷 구조를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 통신 시 서비스 플로우의 설정을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 다중 홉 통신 시 중계국 및 기지국 간 QoS(Quality of Service) 갱신을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (20)

  1. 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 중계국의 동작 방법에 있어서,
    상기 중계국에 접속된 단말로부터 서비스 플로우의 생성이 요청되면, 중계 데이터의 전달을 위해 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 R8 GRE 터널에 상기 서비스 플로우에 대응되는 제1R8 GRE 터널 식별자를 할당하는 과정과,
    상기 중계국에 의해 할당된 R8 GRE 터널 식별자를 상기 기지국으로 송신함과 동시에 상기 기지국으로 상기 기지국 및 제어국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것을 요청하는 과정과,
    상기 R6 GRE 터널의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 기지국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제2R8 GRE 터널 식별자를 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말로부터 상기 서비스 플로우의 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 제2R8 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신하는 과정 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 하향링크 데이터와 함께 수신된 상기 제1R8 GRE 터널 식별자를 통해 상기 단말의 서비스 플로우를 식별하는 과정과,
    상기 서비스 플로우를 통해 상기 하향링크 데이터를 상기 단말로 송신하는 과정 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말로부터의 서비스 플로우 생성 요청에 따라 상기 기지국 및 상기 중계국 간 서비스 플로우의 QoS 정보 변경이 필요한 경우, 상기 기지국과 서비스 플로우 변경 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    중계국으로부터 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것이 요청되면, 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 중계국에 의해 할당된 제1R8 GRE 터널 식별자를 저장하는 과정과,
    상기 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널에 제1R6 GRE 터널 식별자를 할당하는 과정과,
    상기 제1R6 GRE 터널 식별자를 상기 제어국으로 송신함과 동시에 상기 제어국으로 상기 R6 GRE 터널을 설정할 것을 요청하는 과정과,
    상기 R6 GRE 터널의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 제어국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제2R6 GRE 터널 식별자를 저장하는 과정과,
    상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정하는 과정과,
    중계 데이터의 전달을 위해 상기 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 R8 GRE 터널에 제2R8 GRE 터널 식별자를 할당하는 과정과,
    상기 중계국의 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청에 대한 응답을 송신함과 동시에 상기 제2R8 GRE 터널 식별자 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 중계국으로부터 상기 서비스 플로우의 상향링크 데이터를 포함하는 패킷이 수신되면, 상기 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 제 2R8 GRE 터널 식별자를 확인하는 과정과,
    상기 제2R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 상기 제2R6 GRE 터널 식별자를 확인하는 과정과,
    상기 제2R6 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 제2R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 상기 제어국으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 R6 GRE 터널을 통해 상기 제어국으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터를 포함하는 패킷이 수신되면, 상기 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 제1R6 GRE 터널 식별자를 확인하는 과정과,
    상기 제1R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 상기 제1R8 GRE 터널 식별자를 확인하는 과정과,
    상기 제1R8 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 중계국으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 제어국의 동작 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것이 요청되면, 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 기지국에 의해 할당된 제1R6 GRE 터널 식별자를 저장하는 과정과,
    상기 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널에 제2R6 GRE 터널 식별자를 할당하는 과정과,
    상기 기지국의 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청에 대한 응답을 송신함과 동시에 상기 제2R6 GRE 터널 식별자 송신하는 과정과,
    상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    코어 망으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 서비스 플로우에 대응되는 상기 제1R6 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 제1R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 상기 R6 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 서비스 플로우의 상향링크 데이터를 포함하는 패킷이 수신되면, 상기 패킷에 포함된 상기 제2R6 GRE 터널 식별자를 통해 상기 상향링크 데이터가 속한 단말의 서비스 플로우를 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 중계국 장치에 있어서,
    상기 중계국에 접속된 단말로부터 서비스 플로우의 생성이 요청되면, 중계 데이터의 전달을 위해 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 R8 GRE 터널에 상기 서비스 플로우에 대응되는 제1R8 GRE 터널 식별자를 할당하는 제어부와,
    상기 중계국에 의해 할당된 R8 GRE 터널 식별자를 상기 기지국으로 송신함과 동시에 상기 기지국으로 상기 기지국 및 제어국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것을 요청하는 메시지를 송신하는 모뎀을 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 R6 GRE 터널의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 기지국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제2R8 GRE 터널 식별자를 저장하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 단말로부터 상기 서비스 플로우의 상향링크 데이터가 수신되면, 상기 제2R8 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 하향링크 데이터와 함께 수신된 상기 제1R8 GRE 터널 식별자를 통해 상기 단말의 서비스 플로우를 식별하고, 상기 서비스 플로우를 통해 상기 하향링크 데이터를 상기 단말로 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 단말로부터의 서비스 플로우 생성 요청에 따라 상기 기지국 및 상기 중계국 간 서비스 플로우의 QoS 정보 변경이 필요한 경우, 상기 기지국과 서비스 플로우 변경 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    중계국으로부터 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것이 요청되면, 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 중계국에 의해 할당된 제1R8 GRE 터널 식별자를 저장하고, 상기 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널에 제1R6 GRE 터널 식별자를 할당하는 제어부와,
    상기 제1R6 GRE 터널 식별자를 상기 제어국으로 송신함과 동시에 상기 제어국으로 상기 R6 GRE 터널을 설정할 것을 요청하는 메시지를 송신하는 통신부을 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 R6 GRE 터널의 생성 요청에 따른 응답과 함께 수신되는 상기 제어국에 의해 할당된 상기 서비스 플로우에 대응되는 제2R6 GRE 터널 식별자를 저장하고, 상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정한 후, 중계 데이터의 전달을 위해 상기 기지국 및 상기 중계국 간 설정된 R8 GRE 터널에 제2R8 GRE 터널 식별자를 할당하고,
    상기 중계국의 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청에 대한 응답을 송신함과 동시에 상기 제2R8 GRE 터널 식별자 송신하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 중계국으로부터 상기 서비스 플로우의 상향링크 데이터를 포함하는 패킷이 수신되면, 상기 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 제2R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제2R8 GRE 터널 식별자에 대응되는 상기 제2R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제2R6 GRE 터널 식별자 및 상기 상향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 제2R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 R6 GRE 터널을 통해 상기 제어국으로 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 R6 GRE 터널을 통해 상기 제어국으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터를 포함하는 패킷이 수신되면, 상기 패킷에 포함된 GRE 헤더에서 상기 제1R6 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제1R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 상기 제1R8 GRE 터널 식별자를 확인하고, 상기 제1R8 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 R8 GRE 터널을 통해 상기 중계국으로 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 다중 홉 중계 통신을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 제어국 장치에 있어서,
    기지국으로부터 상기 기지국 및 제어국 간 단말의 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널을 설정할 것이 요청되면, 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청과 함께 수신된 상기 기지국에 의해 할당된 제1R6 GRE 터널 식별자를 저장하고, 상기 서비스 플로우를 위한 R6 GRE 터널에 제2R6 GRE 터널 식별자를 할당하는 제어부와,
    상기 기지국의 상기 R6 GRE 터널의 설정 요청에 대한 응답을 송신함과 동시에 상기 제2R6 GRE 터널 식별자 송신하는 통신부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 제어국 및 상기 기지국 간 상기 서비스 플로우를 위한 R6 데이터 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는, 코어 망으로부터 상기 서비스 플로우의 하향링크 데이터가 수신되면, 상기 서비스 플로우에 대응되는 상기 제1R6 GRE 터널 식별자 및 상기 하향링크 데이터를 포함하는 패킷을 상기 제1R6 GRE 터널 식별자에 대응되는 상기 R6 GRE 터널을 통해 상기 기지국으로 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기지국으로부터 상기 서비스 플로우의 상향링크 데이터를 포함하는 패킷이 수신되면, 상기 패킷에 포함된 상기 제2R6 GRE 터널 식별자를 통해 상기 상향링크 데이터가 속한 단말의 서비스 플로우를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
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