KR20120072051A - 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템 및 그 시스템을 이용한 멀티캐스트 서비스 제공방법 - Google Patents

멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템 및 그 시스템을 이용한 멀티캐스트 서비스 제공방법 Download PDF

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김영일
이용수
박대근
정연준
박영수
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한국전자통신연구원
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Abstract

단말들이 각 셀의 일부 영역에 분포되어 있을 때, 사용자들이 존재하지 않은 영역에 데이터를 송신하여 유니캐스트(unicast) 서비스만을 송신하는 다른 셀과 다른 MBS 존(MBS zone) 간의 간섭을 줄여 성능 저하를 최소화할 수 있다.

Description

멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템 및 그 시스템을 이용한 멀티캐스트 서비스 제공방법{A wireless communication system that provide diversity for multicast services and a method to provide multicast services for using the system}
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템 및 그 시스템을 이용한 멀티캐스트 서비스 제공방법에 관한 것이다.
하나의 MBSFN(MBMS over a Single Frequency Network)을 구성하는 셀들의 기지국들은 동일한 데이터를 모든 단말들에게 송신한다. 셀 경계에 존재하는 단말들은 자신이 속한 기지국 이외에 다른 기지국들이 송신한 데이터를 동시에 수신한다.
또한, 4세대 무선통신의 전개를 위한 IMT-Advanced 요구사항은 저속 사용자에게 1Gbps, 고속 사용자에게 100Mbps 피크 데이터 레이트(peak data rate)를 지원하는 것이다. 이러한 요구사항을 만족시키기 위하여 802.16m 기반의 WiMax 2.0 시스템과 3GPP LTE-Advanced 시스템에서는 MC(MultiCarrier) 기술과 CA(Carrier Aggregation) 기술을 각각의 규격에 적용하였다.
3GPP2(1xEV-DO REV B, HSPA) 규격에서도 연속적인 같은 대역(band) 내에서 각각 1.25MHz(1xEV-DO)와 5MHz(HSPA)와 같은 고정된 똑같은 크기의 대역폭들을 복수 개로 엮어서 CA 기술을 적용하였다.
하지만, 현재 802.16m과 LTE-Advanced 규격에 적용되는 MC 기술은 3GPP2 규격에 적용된 기술과 차별화된 특징을 갖는다. 즉, 각 기지국은 동시에 multiple RF carriers들을 지원하며, 각 carrier의 대역폭은 고정된 크기를 갖지 않고 각 carrier band들은 연속적일 필요가 없다.
802.16m 규격에 정의된 각 carrier들에 대한 운용(deployment) 방법은 각 carrier의 특징(configuration)에 따라서 ABS(기지국)는 각 셀마다 다르게 carrier들을 셀 내에 운용할 수 있다. ABS는 혼잡한 Fully configured carrier를 회피하고 추가적인 성능 증가를 위하여 Partially configured carrier를 각 단말에게 할당한다.
여기서, 전술된 캐리어(carrier)의 의미는 다음과 같다.
Fully configured carrier는 동기화(synchronization), 브로드캐스트(broadcast), 멀티캐스트(multicast), 유니캐스트(unicast)에 관련된 모든 제어 채널들을 송신한다. 또한, fully configured carrier는 standalone carrier이기 때문에 single carrier와 multicarrier 양쪽에서 각 AMS(단말)를 각각 지원한다.
Partially configured carrier는 standalone으로 동작할 수 없고 제한된 제어 채널들만 송신되며, 주로 downlink traffic을 송신한다.
LTE-Advanced 규격에서는 각 CCs(component carriers)들을 운용자의 필요에 의하여 자유롭게 구성하는데 초점을 맞추어 CA 운용 시나리오를 구성하였다. LTE-Advanced 규격에서 적용 가능한 CA 운용 시나리오는 다음과 같은 특징을 갖는다.
각 시나리오는 단지 2개 CCs(F1과 F2, F1<F2)만 고려하여 설명된다. eNB(기지국)는 혼잡한 F1을 회피하고 추가적인 성능 증가를 위하여 F2를 각 단말에게 할당하거나 혹은, F2는 셀 경계, hot spot 영역, 셀 영역 확장을 위하여 사용된다.
Scenario 1 : F1, F2모두 거의 같은 셀 범위를 갖으며, 각 CCs에 대한 eNB의 안테나들은 같은 곳에 위치하고 같은 beam 방향과 패턴을 갖는다. F1과 F2는 주파수 측에서 많이 떨어져 있지 않는 특성을 갖는다.
Scenario 2 : Scenario 1과 유사하지만, F1, F2가 서로 다른 셀 범위를 갖는 경우이다.
Scenario 3 : 각 CCs가 서로 다른 beam 방향을 갖는다. 셀 경계 지역의 throughput을 향상시키고 F2의 안테나는 F1의 셀 경계 지역에 방향을 맞춘다.
Scenario 4 : F1은 macro coverage를 제공하고, F2는 traffic hot spot 영역(RRH cell) coverage를 제공한다. eNB와 RRH는 광케이블로 연결된다.
Scenario 5 : Scenario 2와 유사하며, F2 주파수 밴드의 커버리지(coverage) 확장을 위하여 frequency selective repeater(특정 CC의 power만 증대시킴)를 추가로 설치한다.
상기에 기술된 규격들의 기술들은 특별히 멀티캐스드(multicast) 서비스를 위한 MC 운용 방법의 적용가능성에 대하여 기술되고 있지 않다.
MBSFN으로 구성된 망이 제공하는 다이버시티 이득을 제공하여 셀 경계에 위치하는 단말들의 성능을 향상시킬 수 있다.
단말들이 각 셀의 일부 영역에 분포되어 있을 때, 사용자들이 존재하지 않은 영역에 데이터를 송신하여 유니캐스트(unicast) 서비스만을 송신하는 다른 셀과 다른 MBS 존(MBS zone) 간의 간섭을 줄여 성능 저하를 최소화할 수 있다.
MBSFN망 구성없이 한 셀의 일정 영역에 속하는 단말들만 멀티캐스트 서비스를 요구하는 경우에 재전송 방식(HARQ, ARQ)을 지원하지 않는 멀티캐스트 서비스를 이용하는 단말들의 성능 향상을 위한 제어방법을 제공할 수 있다.
각 셀의 특정 영역에서 멀티캐스트 서비스를 요구할 때, MBSFN 방식을 적용하지 않고 다이버시티 이득을 각 단말들에게 제공하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템은 무선통신 시스템 상의 하나의 셀 내에 존재하는 단말의 분포에 따라 특정 주파수 대역을 이용하여 단말에 데이터를 송수신하는 중계기 및 중계기와 다른 주파수 대역을 이용하여 단말 및 중계기에 데이터를 송수신하는 기지국을 포함한다.
또한, 기지국은 특정 영역을 갖는 하나의 셀을 구성하고, 중계기는 기지국이 구성하는 셀 내에 존재하며, 셀의 특정 영역 내에 분할된 영역을 병렬적으로 구성한다.
또한, 중계기는 셀 내에 존재하는 단말 중 기지국으로부터 먼 거리에 있는 단말과 인접한 위치에 배치된다.
또한, 중계기는 셀 내에 존재하는 단말 중 기지국과의 통신상태가 안정적이지 못한 단말의 위치를 고려하여 배치되고, 기지국으로부터 수신한 데이터를 단말에 송신한다.
또한, 중계기는 단말과의 거리를 고려하여 기지국이 구성하는 셀보다 작은 범위의 영역을 구성하는 특정 주파수 대역을 이용하여 단말에 상기 데이터를 송신한다.
또한, 기지국은 단말이 기지국이 구성하는 셀 상의 섹터 내에 존재하는 위치에 따라 기지국이 이용하는 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 및 상기 중계기의 위치를 선택한다.
또한, 중계기와 기지국은 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 통신하고, 중계기와 단말은 물리적 멀티캐리어(MC) 링크 CF3을 통하여 통신하며, CF3은 CF1에 비하여 고주파 영역에 속하고, 해당 주파수 대역에 의해 구성되는 셀 영역이 작다.
또한, 기지국을 통하여 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone)을 구성하고, 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 상기 MBS 존의 일부 영역에 존재하는 경우, 기지국은 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 상기 중계기 및 단말에 데이터를 전송하고, 중계기는 물리적 멀티캐리어(MC) 링크 CF3을 통하여 중계기로부터 특정 방향에 위치하는 단말에 기지국으로부터 수신한 데이터를 전송한다.
또한, 기지국을 통하여 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone)을 구성하고, 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 MBS 존 내의 서로 다른 일부 영역에 존재하는 경우, 기지국과 먼 거리에 존재하는 단말과 인접한 위치에 중계기를 배치하고, 단말 및 중계기에 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF2를 통하여 데이터를 전송하고, 중계기는 단말에 물리적 멀티캐리어(MC) 링크 CF3을 통하여 기지국으로부터 수신한 데이터를 전송한다.
또한, 기지국은 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 MBS 존의 일부 영역에 존재하는 경우, 기지국은 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 단말에 데이터를 전송한다.
또한, 중계기는 기지국을 통하여 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone)을 구성하고, 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 MBS 존 상의 섹터 별로 존재하는 경우, 섹터 별로 배치된다.
또한, 기지국이 구성하는 셀 내에 존재하는 단말은 유니캐스트(Unicast) 서비스 및 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 포함된다.
본 발명의 일 양상에 따른 기지국, 중계기를 포함하는 무선통신 시스템에서 멀티캐스트(Multicast) 서비스를 제공하는 방법은 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계, 중계기로부터 데이터를 수신하는 단계 및, 기지국 및 중계기로부터 수신한 각각의 데이터의 수신지연시간(delay)을 고려하여 데이터를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계는 무선통신 시스템 상의 하나의 셀 내에 존재하는 단말의 위치에 따라 특정 주파수 대역을 이용하여 데이터를 수신한다.
또한, 중계기로부터 데이터를 수신하는 단계는 특정 주파수 대역과 다른 주파수 대역을 이용하여 데이터를 수신한다.
또한, 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계는 단말이 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone) 내의 서로 다른 일부 영역에 존재하는 경우, 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF2를 통하여 데이터를 수신한다.
또한, 중계기로부터 데이터를 수신하는 단계는 기지국과 먼 거리에 존재하는 단말과 인접한 위치에 배치된 중계기로부터 물리적 멀티캐리어(MC) 링크 CF3을 통하여 데이터를 수신한다.
또한, 단말 또는 중계기로 데이터를 전송하는 단계는 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 MBS 존의 경계에 존재하는 경우, 기지국에서 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 데이터를 단말로 전송한다.
본 발명의 다른 일 양상에 따른 멀티캐스트(Multicast) 서비스 제공방법은 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone) 내에 존재하는 위치에 따라 중계기를 배치하는 단계 및, 단말 또는 중계기로 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
멀티캐스트 서비스를 제공할 때 필요한 MBSFN 망을 구성하지 않고, 멀티캐스트 서비스의 특징을 고려한 기존과 다른 중계기(Relay)와 MC 운용방법을 적용하여 시간 지연 다이버시티(time-delay diversity) 이득을 단말들에게 제공할 수 있다.
또한, 무선 채널 상태가 나쁜 일부 단말들에게 HARQ와 ARQ같은 재전송 기능을 제공할 수 있다.
또한, 중계기(Relay)의 짧은 셀 범위는 주변 셀에 간섭을 줄여 성능을 높이고 무선자원의 효율적인 사용을 가능하게 한다.
본 발명은 중계기를 통하여 수신한 데이터의 경우라도 다시 한번 데이터를 단말들에게 송신하도록 한다.
본 발명은 무선 자원이 많이 사용되지만 다수의 사용자를 위한 멀티캐스트 방식에 적용될 수 있어 멀티캐스트 서비스 제공 효율이 높다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MBS영역으로 구성된 셀의 특정 영역에 존재하는 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하나의 셀의 특정 영역에 존재하는 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선통신 시스템 상의 기지국과 중계기가 구성하는 각각의 셀 범위를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MBS영역을 구성하는 셀들에서 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 절차도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하나의 셀에서 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하나의 셀을 섹터 별로 나누어 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MBS영역으로 구성된 셀의 특정 영역에 존재하는 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하나의 셀의 특정 영역에 존재하는 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 1은 복수 개의 셀을 통해 구성된 MBS영역에서의 멀티캐스트 서비스를 제공하고 있는 것을 나타내며, 도 2는 하나의 셀에서의 멀티캐스 서비스를 제공하는 것을 나타내는 것으로, 이하에서 도 1 및 도 2에 대하여 함께 설명한다.
MC를 운용하는 방식은 PC(primary carrier)로 사용중인 캐리어(carrier)의 자원이 모두 점유 중일 때, 추가적인 성능 향상을 위하여 SC(secondary carrier, partially configured carrier에 해당)를 할당하거나 셀 경계, 핫 스팟(hot spot) 영역, 셀 영역 확장을 위하여 SC를 할당하는 MC 운용 방식을 적용한다.
그러나, 멀티캐스트 서비스를 위하여 전술된 방법은 다이버시티 이득 등의 면에서 불리한 점이 있어, 본 발명은 도 1 또는 도 2에 존재하는 단말들(110,111, 210, 220)에게 재전송 기능과 유사한 기능을 부여한다.
또한, 본 발명에서는 중계기(Relay)를 이용하여 한 개의 멀티캐스트 데이터에 동시에 서로 다른 셀 범위(coverage)를 갖는 복수의 MC를 할당하여 운용하는 방법을 적용할 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2에서의 기본적인 멀티캐스트 서비스 제공방법을 살펴보면, 기지국(100, 101, 200)은 단말(100, 111, 210, 220)들이 위치하고 있는 셀 내의 영역에 관계없이 셀 내의 모든 영역으로 SC를 할당(120, 121, 230)하여 멀티캐스트 서비스를 제공하게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선통신 시스템 상의 기지국과 중계기가 구성하는 각각의 셀 범위를 나타낸 도면이다.
도 3을 살펴보면, 기지국(300)과 중계기(310, 311, 312)는 서로 다른 MC를 사용하며 서로 무선으로 연결되어 있고, 중계기(310, 311, 312)의 셀 범위는 기지국(300)의 셀 범위에 비하여 훨씬 짧고, 중계기(310, 311, 312)는 기지국(300)의 제어를 받는다.
도 3에서 기지국(300)은 셀의 모든 영역에 셀 범위를 갖지만, 중계기(310, 311, 312)는 각 분할된 부분에서 화살표(320, 321, 322)로 표시된 부분만 셀 범위를 갖는다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 양상에 따른 무선통신 시스템(400)은 기지국(Base Station, 410), 중계기(Relay, 420), 단말들(단말1(430),…, 단말n(431))을 포함할 수 있다.
기지국(Base Station, 410)은 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말들(430, 431)과 중계기(Relay, 420)에 데이터를 도 4와 같이 MC 물리링크(MC Physical Link)-CF1을 통하여 전송한다. 이때 기지국(410)이 사용하는 RF 주파수 대역은 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말들(430, 431)의 위치에 종속적이다.
즉, 단말들(430, 431)이 셀의 경계에 위치할 때 가장 긴 셀 범위를 갖는 RF 주파수 대역을 적용하고, 단말들(430, 431)이 셀의 중심에 위치할 때 가장 짧은셀 범위를 갖는 RF 주파수 대역을 적용한다.
또한, 단말들(430, 431)의 위치와 근접한 중계기(420)를 선택하고 중계기(420)의 송신/수신 주파수 대역을 서로 다른 MC로 적용함과 동시에 중계기(420)가 시간의 차를 두고 다시 단발들(430, 431)에게 데이터를 송신하여 시간 지연 다이버시티(time-delay diversity) 이득을 단말들(430, 431)에게 제공한다.
중계기(420)의 위치도 단말들(430, 431)의 위치에 종속적이며, 특히 기지국(410)과 가장 먼 거리에 있는 단말(무선 채널 상태가 좋지 않은 단말을 의미)의 위치에 가장 가까운 위치의 중계기(420)를 선택한다. 만약 단말들(430, 431)이 기지국(410)과 근접한 위치에 존재한다면, 중계기(420)는 존재하지 않을 수도 있다.
단말들(430, 431)과 중계기(420)는 각각 기지국(410)이 송신한 데이터를 수신하고, 중계기(420)는 수신한 데이터를 다시 단말들(430, 431)에게 송신한다. 이때, 중계기(420)가 사용하는 RF 송신 주파수 대역은 기지국(410)이 사용한 주파수 대역의 셀 범위보다 짧고, 단말들(430, 431)과 거리의 차에 적합한 셀 범위를 갖는 RF 주파수 대역을 사용한다.
도 4에서는 기지국(410)과 중계기(420) 간에는 MC 물리연결-CF1로, 중계기(420)와 단말들(430, 431) 간에는 MC 물리연결-CF3로 연결된 것을 나타낸다.
MC 물리연결-CF3은 MC 물리연결-CF1에 비하여 고주파 영역에 속하고, MC 물리연결-CF3의 셀 범위는 MC 물리연결-CF1에 비하여 훨씬 작다. 즉, 셀 범위가 서로 다른 복수의 MCs를 이용하여 시간 지연 다이버시티 이득(time-delay diversity)을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상에서 중계기는 기본적으로 기지국이 송신한 데이터를 다시 한번 송신하는 기존의 중계기와 동일한 역할을 수행하지만, 중계기의 송신 주파수는 수신한 주파수 대역을 사용하지 않고, 수신한 주파수 대역보다 짧은 주파수 대역을 이용하여 데이터를 중계하는 기능을 수행한다.
또한, 본 발명의 일 양상은 다음과 같은 가정이 전제되어 구현될 수 있다.
각 셀들은 유니캐스트(unicast) 사용자들과 멀티캐스트(multicast) 사용자들이 혼재된 상태에서 운용되며, 유니캐스트 사용자들은 이미 존재하고 있다고 가정하기 때문에 특별히 각각의 도면에서 표현되어 있지 않다. 또한, 멀티캐스트 서비스를 사용하기 원하는 단말들은 먼저 호 설정에 필요한 과정을 수행한다. 각각의 도면에서 나타낸 단말들은 이미 이러한 절차들을 CF1(Carrier Frequency, Primary Carrier 역할을 수행함)을 이용하여 수행한 후, 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말들임을 가정한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MBS영역을 구성하는 셀들에서 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5를 살펴보면, 기지국(500, 501)은 CF1(530, 531)과 CF3(540, 541)를 동시에 사용 가능하다. MBS영역은 기지국(500)과 기지국(501)로 구성되며, 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말들(520, 521)은 셀 경계와 가까운 영역에 부분적으로 존재한다. 또한, 방향성 송신/수신 기능을 갖는 중계기(510, 511)들은 도 5과 같이 각각 위치한다. 이러한 중계기(510, 511)의 위치는 전술한 바와 같이 기지국(500, 501)과 가장 먼 거리에 있는 단말의 위치에 가장 가까운 위치를 선택하게 된다.
기지국(500)은 CF1(530)을 통하여 단말들(520)과 중계기(510)에 데이터를 전송하고 중계기(510)는 CF3(540)를 통하여 다시 단말들에게 데이터를 전송한다.
또한 기지국(501)도 CF1(531)을 통하여 단말들(521)과 중계기(511)에 데이터를 전송하고 중계기(511)는 CF3(541)를 통하여 다시 단말들에게 데이터를 전송한다. CF1에서만 송신되던 멀티캐스트 데이터를 CF3에서도 송신될 수 있도록 한다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 절차도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 과정을 시간상 절차에 따라 나타낸 것이다.
도 6a의 A Scene에서 기지국(500)은 CF1(530)을 사용하여 단말들(520)과 중계기(510)에 데이터(600)를 송신한다.
도 6b의 B Scene에서 단말들(1~n, 520)들과 중계기(510)는 F1(530)을 통하여 각각의 무선 지연시간(Relay 수신시점_BS, 단말1 수신시점_BS, 단말n 수신시점_BS) 후에 데이터(601)를 수신한다.
또한, 중계기 수신 지연시간(Relay 수신 delay)과 중계기 프로세싱에 필요한 시간(α) 후에, 중계기(510)는 수신한 데이터(601)를 CF3(540)을 통하여 각각의 단말에 송신한다.
도 6c의 C Scene에서 각 단말들(520)은 각 단말들과 중계기 간의 수신 지연시간(단말1 수신 delay_Relay 또는 단말n 수신 delay_Relay), 중계기의 수신 지연시간(Relay 수신 delay) 및 중계기 프로세싱에 필요한 시간(α) 후 시점((단말1 수신 delay_Relay 또는 단말n 수신 delay_Relay)+(Relay 수신 delay)+(α))에 중계기(510)가 송신한 데이터(611)를 수신한다. 즉, 단말들은 B Scene에서 기지국(500)으로부터 데이터(601)를 수신하고 일정한 시간 후에 C Scene에서 다시 데이터(611)를 수신한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하나의 셀에서 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7에서 나타낸 본 발명의 일 양상은, 각 단말들(720, 730)이 한 섹터 내에서 기지국(700) 주변(720)과 셀의 중간(730) 정도에 위치하고 있을 때 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 것이다.
기지국(700)은 CF1(740), CF2(750), CF3(760)를 모두 사용 가능하고, 기지국(700) 은 멀티캐스트 서비스를 원하는 단말들(720, 730)과 거리 차이가 큰 쪽에 맞추어 CF2(750)로 멀티캐스트 데이터 정보를 단말들(720, 730)과 중계기(710)에 전송한다. 중계기(710)의 위치도 기지국(700)과 거리 차가 큰 단말들에 맞추어 위치를 정한다.
중계기(710)는 기지국(700)으로부터 CF2(750)로 신호를 수신하고, 단말들(720, 730)로는 CF3(760)로 신호를 전송한다.
이렇게 구현된 기지국(700) 및 중계기(710)를 기초로 단말들(720, 730)에 멀티캐스트 데이터 정보를 전송하는 자세한 시간상의 절차는 상술된 도 6a 내지 6c의 설명과 동일하다.
도 7과 같은 본 발명의 일 양상은 CF1(호 설정에 필요한 정보를 송신)에서 CF2로 carrier switching MC 운용방법이 적용될 수 있으며, CF2에서만 송신되던 멀티캐스트 데이터를 CF3에서도 송신되는 CA 운용방법을 제공할 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하나의 셀을 섹터 별로 나누어 단말에 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 모든 섹터에 단말들(820, 821, 822)이 기지국(800)과 일정한 거리를 두고 존재할 때, 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 것이다.
기지국(800)은 CF1(830), CF2(840), CF3(850)를 모두 사용할 수 있을 경우, 기지국(800)은 멀티캐스트 서비스를 원하는 단말들(820, 821, 822)의 거리의 차 중에서 먼 거리의 차를 갖는 단말들의 위치에 맞추어 CF2(840)로 멀티캐스트 데이터 정보를 단말들(830, 840, 850)과 중계기들(810, 811, 812)에 전송한다.
하지만, 도 7과의 차이점은 도 8에 나타난 단말들(820, 821, 822)이 각 섹터 별로 존재하기 때문에 중계기들(810, 811, 812)을 섹터 별로 각기 위치시킨 것이다.
이렇게 구현된 기지국(800) 및 중계기(810, 811, 812)를 기초로 단말들(820, 821, 822)에 멀티캐스트 데이터 정보를 전송하는 자세한 시간상의 절차는 상술된 도 6a 내지 6c의 설명과 동일하다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 기지국, 중계기를 포함하는 무선통신 시스템을 통하여 멀티캐스트(Multicast) 서비스를 제공하는 과정을 나타낸 것이다.
먼저, 기지국에서 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말 또는 중계기로 데이터를 전송한다(900).
다음으로, 중계기에서 기지국으로부터 수신한 데이터를 단말로 전송한다(910).
단말에서는 기지국 및 중계기로부터 수신한 각각의 데이터의 수신지연시간(delay)을 고려하여 데이터를 처리하여 요구하는 멀티캐스트 서비스를 제공받게 된다(920).
또한, 단말 또는 중계기로 데이터를 전송하는 단계(900)는 기지국에서 무선통신 시스템 상의 하나의 셀 내에 존재하는 단말의 위치에 따라 특정 주파수 대역을 이용하여 단말 또는 중계기에 데이터를 송수신하고, 단말로 전송하는 단계(910)는 기지국과 다른 주파수 대역을 이용하여 기지국으로부터 수신한 데이터를 단말로 전송한다.
또한, 단말 또는 중계기로 데이터를 전송하는 단계(900)는 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 기지국을 통하여 구성된 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone) 내의 서로 다른 위치에 존재하는 경우, 기지국과 먼 거리에 존재하는 단말과 인접한 위치에 중계기를 배치하고, 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF2를 통하여 단말 또는 중계기로 데이터를 전송한다.
또한, 단말로 전송하는 단계(910)는 중계기에서 물리적 멀티캐리어(MC) 링크 CF3을 통하여 기지국으로부터 수신한 데이터를 단말로 전송한다.
또한, 단말 또는 중계기로 데이터를 전송하는 단계(900)는 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 MBS 존의 경계에 존재하는 경우, 기지국에서 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 데이터를 단말로 전송한다.
또한, 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 상기 기지국을 통하여 구성된 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone) 상에 존재하는 위치를 고려하여 중계기를 배치할 수 있다.
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
300 기지국
310 중계기

Claims (20)

  1. 멀티캐스트(Multicast) 서비스 기반의 무선통신 시스템에 있어서,
    상기 무선통신 시스템 상의 하나의 셀 내에 존재하는 단말의 분포에 따라 특정 주파수 대역을 이용하여 상기 단말에 데이터를 송수신하는 중계기; 및
    상기 중계기와 다른 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 및 상기 중계기에 데이터를 송수신하는 기지국;을 포함하는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국은 특정 영역을 갖는 하나의 셀을 구성하고,
    상기 중계기는 상기 기지국이 구성하는 셀 내에 존재하며, 상기 셀의 특정 영역 내에 분할된 영역을 병렬적으로 구성하는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 중계기는
    상기 셀 내에 존재하는 단말 중 상기 기지국으로부터 먼 거리에 있는 단말과 인접한 위치에 배치되는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 중계기는
    상기 셀 내에 존재하는 단말 중 상기 기지국과의 통신상태가 안정적이지 못한 단말의 위치를 고려하여 배치되고, 상기 기지국으로부터 수신한 데이터를 상기 단말에 송신하는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 중계기는
    상기 단말과의 거리를 고려하여 상기 기지국이 구성하는 셀보다 작은 범위의 영역을 구성하는 특정 주파수 대역을 이용하여 상기 단말에 상기 데이터를 송신하는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국은
    상기 단말이 상기 기지국이 구성하는 셀 상의 섹터 내에 존재하는 위치에 따라 상기 기지국이 이용하는 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 및 상기 중계기의 위치를 선택하는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국은
    상기 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 상기 MBS 존의 일부 영역에 존재하는 경우,
    상기 기지국은 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 상기 단말에 데이터를 전송하는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 중계기는
    상기 기지국을 통하여 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone)을 구성하고, 상기 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 상기 MBS 존 상의 섹터 별로 존재하는 경우,
    상기 섹터 별로 배치되는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국이 구성하는 셀 내에 존재하는 단말은 유니캐스트(Unicast) 서비스 및 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 포함되는 멀티캐스트 서비스를 위한 다이버시티 이득을 제공하는 무선통신 시스템.
  10. 기지국, 중계기를 포함하는 무선통신 시스템에서 멀티캐스트(Multicast) 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계;
    상기 중계기로부터 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 기지국 및 상기 중계기로부터 수신한 각각의 데이터의 수신지연시간(delay)을 고려하여 상기 데이터를 처리하는 단계;를 포함하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계는
    상기 무선통신 시스템 상의 하나의 셀 내에 존재하는 단말의 위치에 따라 특정 주파수 대역을 이용하여 데이터를 수신하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 중계기로부터 데이터를 수신하는 단계는
    상기 특정 주파수 대역과 다른 주파수 대역을 이용하여 데이터를 수신하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계는
    단말이 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone) 내의 서로 다른 일부 영역에 존재하는 경우, 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF2를 통하여 데이터를 수신하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 중계기로부터 데이터를 수신하는 단계는
    상기 기지국과 먼 거리에 존재하는 단말과 인접한 위치에 배치된 중계기로부터 물리적 멀티캐리어(MC) 링크 CF3을 통하여 데이터를 수신하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 단말 또는 중계기로 데이터를 전송하는 단계는
    상기 멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 상기 MBS 존의 경계에 존재하는 경우,
    상기 기지국에서 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 데이터를 상기 단말로 전송하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  16. 멀티캐스트(Multicast) 서비스 제공방법에 있어서,
    멀티캐스트 서비스를 요구하는 단말이 MBS 존(Multicast Broadcasting System zone) 내에 존재하는 위치에 따라 중계기를 배치하는 단계; 및
    상기 단말 또는 상기 중계기로 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 데이터를 전송하는 단계는
    MBS 존 내에 존재하는 단말의 위치에 따라 특정 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 또는 상기 중계기에 데이터를 송수신하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 중계기를 배치하는 단계는
    상기 단말이 MBS 존 내의 서로 다른 일부 영역에 존재하는 경우, 상기 기지국과 먼 거리에 존재하는 단말과 인접한 위치에 상기 중계기를 배치하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 데이터를 전송하는 단계는
    물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF2를 통하여 데이터를 상기 단말 또는 상기 중계기로 전송하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 데이터를 전송하는 단계는
    상기 단말이 상기 MBS 존의 경계에 존재하는 경우, 물리적 멀티캐리어(MultiCarrier) 링크 CF1을 통하여 데이터를 상기 단말로 전송하는 멀티캐스트 서비스 제공방법.
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