WO2009139558A9 - 멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당 요청과 할당 방법 및 시스템 - Google Patents

멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당 요청과 할당 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2009139558A9
WO2009139558A9 PCT/KR2009/002439 KR2009002439W WO2009139558A9 WO 2009139558 A9 WO2009139558 A9 WO 2009139558A9 KR 2009002439 W KR2009002439 W KR 2009002439W WO 2009139558 A9 WO2009139558 A9 WO 2009139558A9
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cid
bandwidth
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relay node
cids
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Inventor
이옥선
민찬호
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삼성전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels

Definitions

  • the present invention relates to a method and system for bandwidth allocation and allocation request in a multi-hop relay environment.
  • the present invention relates to bandwidth allocation in a multi-hop relay environment that can efficiently request bandwidth of mobile stations in a bandwidth request between a base station, a relay node, and a mobile station. And an allocation request method and system.
  • CMOS OFDMA systems of frequency reuse 1 such as IEEE 802.16e
  • CINR carrier-to-interference and noise ratio
  • the IEEE 802.16j TG is formed within the IEEE 802.16 Wireless MAN standardization group to promote the standardization of a cellular OFDMA-based multi-hop relay (MR) system.
  • the MR system connects to the MS or RS directly through a radio link with a relay that supports an intermediate relay function, i.e., a relay station (RS), for the connection of a mobile station (MS).
  • RS relay station
  • MR-BS base station
  • the MS may communicate with the MR-BS directly or may be connected with the MR-BS over two hops over one RS or multiple hops over multiple RSs.
  • Such a system does not use a separate wired link for the relay link by time-dividing one radio frequency channel and simultaneously providing a relay section between the RS and the MR-BS and a connection section of the mobile station.
  • the multi-hop relay system can increase the yield by improving the CINR performance of the MS located in the vicinity through the introduction of RS, and also install the RS in the shaded area like the repeater to cover the out of service area.
  • a multi-hop relay system can divide an entire cell into multiple small coverage areas through a multi-hop relay node, where all relay nodes can reuse additional radio resources to realize additional system capacity increase.
  • the mobile station After accessing a specific server or another mobile station through a base station, the mobile station forms a downlink channel and an uplink channel with the base station in order to use certain services. That is, the mobile station establishes a downlink channel with the base station to receive data from a specific server or another mobile station, and uses an uplink channel with the base station to upload or transmit data stored in the mobile station or collected data to the specific server or other mobile station. Form. In particular, the mobile station requests the uplink bandwidth to be used by the mobile station to transmit data to the base station. For this request, the mobile station generates a separate bandwidth request message and transmits the same to the base station.
  • the mobile station makes a bandwidth request for the corresponding service to the relay node, and the relay node corresponds to the bandwidth request for the corresponding service of the mobile station.
  • the base station Message to the base station.
  • a message for bandwidth request is increased, and as a result, a load of message transmission for bandwidth request is increased. Therefore, there is a need for a proposal of a system and method capable of more efficiently performing the aforementioned bandwidth request.
  • an object of the present invention is to provide a method and system for allocating and allocating a bandwidth in a multi-hop relay environment capable of optimizing data transmission and reception for a bandwidth request by integrally operating bandwidth requests received from at least one mobile station for each relay. .
  • a bandwidth allocation request method of a relay node in a multi-hop relay environment for achieving the above object, at least one using a plurality of connection identifiers (CID) in a multi-hop relay environment
  • a method for requesting bandwidth allocation for a mobile station comprising: determining, by a relay node, CIDs of mobile stations belonging to the relay node; A detection step of detecting, by the relay node, a bandwidth request CID requiring bandwidth allocation among the CIDs;
  • MAC Media Access Control
  • the bandwidth allocation method of a base station in a multi-hop relay environment is concatenated to the MAC header, the bandwidth Receiving a message having a field including an area describing CID related information of a request CID and an area describing bandwidth request information of the bandwidth request CID; Detecting a corresponding CID from the CID related information, and detecting bandwidth information of the detected CID in the bandwidth request information description area; And allocating a required bandwidth to a relay node according to the CID and the bandwidth request information.
  • a bandwidth allocation request system of a relay node in a multi-hop relay environment for achieving the above object, at least one using a plurality of connection identification (CID) in a multi-hop relay environment
  • CID connection identification
  • a relay node which concatenates the generated field to a MAC (Media Access Control) header corresponding to the CID of the packet transmitted to the base station among the CIDs and transmits the generated field to the base station.
  • MAC Media Access Control
  • the bandwidth allocation system of a base station in a multi-hop relay environment in the bandwidth allocation system of the base station in a multi-hop relay environment, is connected to the MAC header, A relay node for transmitting a message having a field including an area describing CID related information of a bandwidth request CID and an area describing bandwidth request information of the bandwidth request CID; And a base station for detecting a corresponding CID from the CID related information, detecting bandwidth information of the detected CID in the bandwidth request information description area, and allocating a required bandwidth to a relay node according to the CID and the bandwidth request information. It is characterized by.
  • the bandwidth request is integrated by operating a bandwidth request.
  • the mobile station can quickly process resource requests by reducing or eliminating latency for bandwidth requests.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a system configuration corresponding to a multi-hop relay environment according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a MAC signaling header according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a general MAC header structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining a single piggyback based on the RS-CID list according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view for explaining a single piggyback based on the existing approval processing subheader according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a diagram for describing a plurality of piggybacks based on RS-CID list according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a view for explaining a bitmap-based multiple piggyback according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a plurality of piggybacks based on an existing grant processing subheader according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an extended subheader structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a single piggyback based on an extended subheader and an RS-CID list according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a single piggyback using an extended subheader and an existing grant processing subheader according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an extended subheader and a plurality of piggybacks based on an RS-CID list according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a diagram for describing an extended subheader and a bitmap-based multiple piggyback according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a plurality of piggybacks using an extended subheader and a plurality of existing grant processing subheaders according to an embodiment of the present invention
  • 15 and 16 are flowcharts illustrating a bandwidth allocation request operation of a relay node according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a flowchart illustrating a bandwidth allocation operation of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the service-specific connection identification (CID) that the mobile station forms with the relay node or the base station may be used as an identifier for identifying the specific service.
  • CID is an identifier for identifying a specific service
  • MS-CID means a CID corresponding to a corresponding service that a mobile station has
  • RS-CID indicates a CID that each mobile station has for each corresponding service. It may mean a CID mapped by a relay node according to a predetermined criterion. Accordingly, the value of the CID may vary for each mobile station and relay node, but the mobile station having the CID, the service corresponding to the CID, etc. are not changed.
  • the bandwidth information described below may be, for example, information on the amount of bandwidth, and the bandwidth amount information may be information on the bandwidth amount itself or index information corresponding to the bandwidth amount.
  • the relay node of the present invention is concatenated with a general MAC header and creates and writes an area for describing CID related information of a bandwidth request CID requesting bandwidth allocation and an area for describing bandwidth request information of the corresponding CID for each bandwidth request CID.
  • the CID-related information includes CID information of a CID requesting bandwidth allocation, corresponding order information among a list of CIDs in which bandwidth request CIDs are arranged according to a predetermined criterion, and information according to a bitmap generated based on the list of CIDs. It may include.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a system configuration for explaining a multi-hop relay environment according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the multi-hop relay environment of the present invention may include a base station 30, a relay node 20, and a mobile station 10.
  • the multi-hop relay environment of the present invention is described using one relay node 20 as an example, but the present invention is not limited thereto. That is, a plurality of relay nodes 20 of the present invention may be connected to the base station 30 in combination, and each relay node 20 may communicate with a plurality of mobile stations, respectively.
  • the mobile station 10 when the at least one mobile station 10 requests bandwidth to the base station 30 through the relay node 20, the mobile station 10 is currently present. A request is made based on a connection identifier (CID) corresponding to each service in use.
  • CID connection identifier
  • the mobile station 10 has a plurality of MS-CIDs by using a plurality of services, or when the mobile station 10 makes a bandwidth request based on each MS-CID as each mobile station 10 uses each service.
  • the relay node 20 classifies the MS-CIDs of the mobile stations 10 and requests a bandwidth from the base station 30.
  • the relay node 20 of the present invention prevents unnecessary overhead increase in the process of transmitting and receiving a message for the bandwidth request of the mobile stations 10, and can create an optimized bandwidth allocation request message according to the system at the time of the bandwidth request. Support.
  • each configuration will be described in more detail.
  • the base station 30 establishes a communication channel with the mobile station 10 via the relay node 20.
  • This communication channel includes a down link channel for transmitting data from the base station 30 to the mobile station 10 via the relay node 20 or the relay node 20, and the mobile station 10 or the relay. It may include an uplink channel for transmitting data from the node 20 toward the base station 30.
  • the base station 30 checks whether to request the bandwidth to the relay node 20 according to a predetermined period, or when receiving a message corresponding to the bandwidth request from the relay node 20, the bandwidth to the relay node 20 Send an UL link map (UL MAP) for allocation.
  • the uplink map is a map for resources corresponding to all uplinks. The uplink map may distinguish the bandwidth available to the current relay node 20 from the bandwidth already allocated to another relay node 20 or another mobile station.
  • the base station 30 transmits and receives necessary information by communicating with the relay node 20 during the initialization process, which relay node 20, which relay node 20 is present in its communication area through this process. Knows which RS-CID to use. And since the base station 30 receives information on the entry of the mobile station 10 from the relay node 20 in the process of entering the relay node 20 area of the mobile station 10, to which relay node 20 It can also be seen that the mobile station 10 exists. Accordingly, the base station 30 may generate and manage an RS-CID list corresponding to the MS-CID of the mobile station for each relay node.
  • the mobile station 10 establishes a communication channel with the base station 30 through the relay node 20 and performs a base station through the relay node 20 to perform data transmission toward a specific service, for example, the base station 30.
  • Bandwidth may be requested at 30.
  • the mobile station 10 wants to perform data transmission such as uploading a picture, transmitting a document, or sending a mail through the uplink
  • the mobile station 10 transmits the bandwidth to the base station 30 through the relay node 20.
  • the allocation request is made and the requested bandwidth is allocated, the corresponding service can be performed.
  • one mobile station may use a plurality of services, and a plurality of mobile stations 10 may use a plurality of services.
  • the mobile station 10 is contracted and corresponds to the specific service, respectively.
  • various messages hereinafter, MS-CID
  • MS-CID various messages
  • one mobile station can use a plurality of services
  • one mobile station can operate a plurality of MS-CIDs
  • a plurality of mobile stations 10 can operate a plurality of MS-CIDs.
  • each mobile station 10 or multiple mobile stations 10 creates a bandwidth requet header as shown in FIG. 2 that includes each CID when requesting bandwidth allocation for a particular service usage.
  • the bandwidth request header includes a header type (HT) field 201, an encoding (EC) field 203, a type field 205, and a bandwidth request (BR MSB 11) field. 207, the BR LSB 8) field 209, the CID fields 211 and 213, and the header check sequence (HCS) field 215.
  • HT header type
  • EC encoding
  • BR MSB 11 bandwidth request
  • HCS header check sequence
  • the relay node 20 forms a communication channel with the mobile station 10, while forming a communication channel with the base station 30, from the mobile station 10 to the base station 30, and from the base station 30 to the mobile station 10. Pass the data that is sent to.
  • the mobile station 10 uses the MS-CID for service initialization and service maintenance in the process of using a specific service, and when bandwidth allocation for additional data transmission is required, bandwidth allocation for each MS-CID is performed. It generates an MS-CID message including the content requesting, and transmits the above-described MS-CID message to the relay node 20.
  • the relay node 20 attaches to the piggyback request header, which is a form of an acknowledgment sub-header concatenated to the generic MAC header (Generic Media Access Control Header) of the packet.
  • the piggyback request header is a form of an acknowledgment sub-header concatenated to the generic MAC header (Generic Media Access Control Header) of the packet.
  • Information on the RS-CID mapped to the MS-CID requesting the bandwidth and bandwidth request information may be written and transmitted to the base station.
  • the relay node 20 detects the corresponding CID information and the required bandwidth allocation information from the MS-CID message requesting the bandwidth allocation first among the MS-CID messages requesting the bandwidth allocation, and detects the information and the detected information.
  • the RS-CID mapped to the MS-CID is described in a generic media header (Generic Media Access Control Header) to generate an RS-CID message corresponding to the MS-CID requesting bandwidth allocation.
  • the relay node 20 determines the RS-CID by mapping the RS-CID to the MS-CID message requesting the second detected bandwidth allocation request, and determines the determined RS-CID and the required bandwidth allocation request information. Is written in the subheader additionally concatenated to the general MAC header to compose a message, and the message is transmitted to the base station 30.
  • the relay node 20 receives an uplink map corresponding to the above-mentioned RS-CID message from the base station 30, checks an acceptable bandwidth in the uplink map, and then uses the bandwidth requested by the mobile station 10 based on the uplink map. Each MS-CID is allocated to the mobile station 10.
  • the relay node 20 of the present invention generates an RS-CID corresponding to the MS-CID of the mobile station 10 and generates a general MAC header based on the specific MS-CID transmitted to the base station 30.
  • a bandwidth allocation request may be performed by concatenating and transmitting a grant management subheader.
  • the relay node 20 may perform a bandwidth allocation request by concatenating an extended subheader with a specific general MAC header transmitted to the base station 30.
  • the relay node 20 may connect and transmit a plurality of grant processing subheaders in the process of concatenating the grant processing subheader with the general MAC header.
  • a general MAC header used by the relay node 20 will be described in more detail with reference to FIG. 3.
  • the general MAC header of the present invention indicates whether a header type field 301, an encoding field 302, a type field 303, and an extended subheader are present.
  • the type field 303 may include an indicator for defining various types, and may include a LSB (Least Significant Bit) 321 used for defining a message for a bandwidth allocation request of the present invention.
  • a piggyback request scheme grants a grant management sub header to a least significant bit (LSB) of the type field 303 of the general MAC header.
  • LSB least significant bit
  • the type field LSB 321 is set to '1'
  • a general MAC header is attached and transmitted with a 2-byte acknowledgment subheader that records information on a bandwidth allocation request requiring the corresponding CID.
  • This method requests bandwidth allocation.
  • the grant processing subheader records information on how many bytes the required CID exceeds the previously allocated bandwidth.
  • the content of the approval processing subheader varies according to the service class type of the corresponding CID, and the approval processing subheader format may be represented as shown in Table 1 below.
  • UGS Unsolicited Guaranteed Service
  • rtPS Extended Real Time Polling Service
  • processing subheader format is shown as an example, the contents of the approval processing subheader vary depending on the type of service.
  • scheduling service classes include rtPS, non real time polling service (nrtPS), and best effort service (BE) in addition to the UGS and the extended rtPS. Will be called)
  • the bandwidth allocation request scheme newly proposed by the present invention is performed by the relay node 20 performing a single piggyback scheme for another CID of the mobile station or a CID of another mobile station corresponding to the CID of the general MAC header. And a method for requesting bandwidth allocation, and a method for requesting bandwidth allocation by performing a multiple piggyback scheme for a plurality of CIDs of the mobile station corresponding to the CID of the general MAC header.
  • the bandwidth allocation request scheme may be distinguished by a combination of the type field LSB 321 and the e-PBR 309 bits in the general MAC header structure. This will be described in more detail with reference to Table 3.
  • the bandwidth allocation request scheme provided by the relay node 20 may be represented in four ways according to the combination of the type field LSB and the e-PBR bit.
  • the relay node 20 sets the LSB bit of the general MAC header to "0" and the e-PBR bit to "0" when not performing piggyback.
  • the relay node 20 sets the LSB bit to "1" and e-PBR. Set the bit to "0".
  • the relay node 20 of the present invention if the CID that requires bandwidth allocation is a different CID from the mobile station corresponding to the CID included in the general MAC header, the LSB bit is set to "1" and the e-PBR bit is set to "1". Perform a single piggyback by setting. Finally, when the relay node 20 of the present invention intends to perform a plurality of piggybacks for requesting bandwidth allocation for a plurality of CIDs different from the CID included in the general MAC header, the LSB bit is set to "0" and the e-PBR. Set the bit to "1".
  • a reserved area of a general MAC header is defined as an e-PBR for each of a single piggyback scheme and a plurality of piggyback schemes, and an LSB field and an e-PBR are defined.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a bandwidth allocation request operation using an RS-CID list in a single piggyback method using a general MAC header and a subheader in the bandwidth allocation request method according to an embodiment of the present invention.
  • the base station since the base station allocates a CID to each terminal, the base station knows which terminal belongs to which terminal and which CID. When the terminal is connected to some relay, the base station provides such information about the terminal to the relay. Therefore, the relay knows all the CID information of the terminal communicating with itself.
  • the first mobile station MS100 has three CIDs, that is, MS-CID # 100, MS-CID # 105, and MS-CID # 205.
  • the second mobile station MS200 has four CIDs, that is, MS-CID # 252, MS-CID # 301, MS-CID # 302, and MS-CID # 367.
  • the relay node 20 maps the MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the MS-CIDs of the second mobile station MS200 to its RS-CIDs. For example, the relay node 20 maps RS-CID # 1, RS-CID # 2, and RS-CID # 3 to MS-CIDs of the first mobile station MS100, and the second mobile station MS200. RS-CID # 4, RS-CID # 5, RS-CID # 6, and RS-CID # 7 may be mapped to the MS-CIDs of the MS-CIDs.
  • the CID mapping process maps according to a preset CID matching scheme, and the present invention is not limited to the specific number of the above-described CID.
  • the relay node 20 sorts the RS-CIDs according to a predetermined criterion, and prepares an RS-CID list corresponding to the sorted RS-CIDs.
  • RS-CID # 2 corresponding to MS-CID # 105 transmitted by the first mobile station MS100 is a CID included in a message transmitted to the base station 30, and the second mobile station MS200 is a relay node 20.
  • the CID makes a bandwidth allocation request to MS-CID # 302, which is the third CID among the CIDs.
  • the relay node 20 creates a generic MAC header 40 including RS-CID # 2, and sets the LSB field and the e-PBR field of the generic MAC header 40 to "1", respectively. .
  • the relay node 20 transmits PBR (Piggy Back Request) information, which is related to RS-CID # 6, to a 2-byte grant management subheader 41 connected to the general MAC header 40.
  • PBR Piggy Back Request
  • RS-CID information of CID # 6 and bandwidth allocation request information required by RS-CID are described.
  • the relay node 20 writes the PBR information, and the approval processing subheader 41 is divided into two areas, that is, the RS-CID to PBR (n) area 43 and the PBR 16-n area 45.
  • the RS-CID to PBR (n) area 43 information corresponding to CID information requesting bandwidth or CID information requesting bandwidth is described, and required in the PBR 16-n area 45.
  • the bandwidth allocation request information can be described.
  • the "reduced RS-CID” is generated based on the RS-CID list.
  • the generated RS-CID is generated based on the MS-CIDs belonging to the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200.
  • the RS-CIDs are arranged by the relay node, where the relay node can know how many times a particular RS-CID is located in the RS-CID list.
  • the relay node 20 can know whether it is located in the sixth of the RS-CID list, and as a result, the relay node 20 can use " 6 " Can be used.
  • the relay node 20 transmits a message including the grant processing subheader 41 in contact with the general MAC header 40 based on the reduced RS-CID information
  • the base station 30 receives the general message.
  • the RS-CID of the MAC header 40 is used to identify which relay node is the RS-CID list, and the information described in the reduced RS-CID information and the contents of the acknowledgment processing subheader 41 is used to determine how many MS-CIDs are used. You can check if you need bandwidth.
  • n of the "RS-CID to PBR" field may be derived through Equation 1 below.
  • the relay node 20 relays when the number of CIDs in the RS-CID list is greater than the number that can be represented by the RS-CID to PBR field size, for example, when the RS-CID to PBR field size is 5.
  • the node 20 can distinguish 32 CIDs in total, but if the RS-CID to PBR field size exceeds "5", the node 20 cannot perform proper CID classification.
  • the relay node 20 supports requesting an appropriate bandwidth allocation using a data structure as shown in FIG.
  • FIG. 5 shows an RS-CID for requesting bandwidth in a generic MAC header when it is difficult to reduce the RS-CID when another CID of a relay to which the RS-CID of the generic MAC header belongs requests a bandwidth.
  • This is a method of concatenating fields and concatenating a piggyback subheader containing bandwidth request information of the RS-CID.
  • the existing grant processing subheader may be used as a piggyback header.
  • the relay node 20 sets RS-CIDs mapped to MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200, and generates an RS-CID list based on this. can do.
  • the relay node 20 transmits a message as shown to the base station when one CID included in its RS-CID list, for example, RS-CID # 6, includes a request for bandwidth allocation.
  • the relay node 20 uses the grant processing subheader (hereinafter referred to as the conventional grant management subheader) 53 described with Table 1 for the bandwidth allocation request for RS-CID # 6. .
  • the existing grant processing subheader 53 includes only "PBR for the RS-CID” information, which is bandwidth allocation request information required for the RS-CID # 6, "RS- including RS-CID # 6 information”.
  • a 2-byte subheader 51 containing CID to BR " information is transmitted together with the existing grant processing subheader 53.
  • the relay node 20 includes the subheader 51 including the information in the CID of the RS-CID # 6 information in the general MAC header 50 including the RS-CID # 2 information, and the RS-CID # 6.
  • the existing grant processing subheader 53 including the bandwidth allocation request information is concatenated and transmitted to the base station 30.
  • the base station 30 checks the LSB bit and the e-PBR bit of the general MAC header 50, and when the message is set to "1", the message is a single message. It can be confirmed that the message is for piggyback, CID information corresponding to RS-CID # 6 requiring bandwidth from the subheader 51 is detected, and the RS-CID # 6 through the existing grant processing subheader 53. The required bandwidth is detected and the bandwidth is allocated to the relay node 20.
  • the relay node 20 describes the bandwidth allocation request information of the corresponding RS-CID using the existing grant processing subheader 53 and the CID information of RS-CID # 6 using the subheader 51. In this case, there is no need to generate a separate RS-CID list. In addition, instead of using the RS-CID mapped to the MS-CID, the relay node 20 may transmit a message for the same bandwidth request even by using the MS-CID itself.
  • the bandwidth allocation request scheme supports minimizing and transmitting CID-related information for requesting bandwidth allocation in the general MAC header transmitted to the base station 30, thereby providing a bandwidth allocation request. Minimize the occurrence of message transmission.
  • the bandwidth allocation request method according to the single piggyback method of the present invention can be performed irrespective of the polling period of the base station 30 for checking the bandwidth allocation request, thereby minimizing unnecessary time delay.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of creating a message by setting a sequence number of RS-CIDs for requesting bandwidth allocation according to a list of RS-CIDs in a multiple piggyback method of a bandwidth allocation request method according to an embodiment of the present invention
  • the relay node 20 generates the RS-CID list by sorting the MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200 according to a predetermined criterion. That is, the relay node 20 belongs to the MS-CID # 100, the MS-CID # 105, the MS-CID # 205, and the MS-CID # 252 belonging to the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200 that are in communication with the relay node 20.
  • the MS-CID # 301, the MS-CID # 302, and the MS-CID # 367 are mapped to their RS-CIDs according to predetermined criteria.
  • the relay node 20 maps MS-CID # 100 to RS-CID # 1, MS-CID # 105 maps to RS-CID # 2, and MS-CID # 205 to RS-CID # 3.
  • MS-CID # 252 maps to RS-CID # 4
  • MS-CID # 301 maps to RS-CID # 5.
  • the relay node 20 maps MS-CID # 302 to RS-CID # 6, and MS-CID # 367 maps to RS-CID # 7.
  • the present invention is not limited to the above-described CID mapping number, and each mapping number may be changed according to a predetermined schedule.
  • MS-CID # 3 which is the third CID among MS-CIDs of the first mobile station MS100
  • MS-CID # 10 and MS-CID which are the first and third CIDs, among the MS-CIDs of the second mobile station MS200.
  • # 30 assumes that this is the MS-CID requesting bandwidth allocation.
  • the relay node 20 checks whether there is an MS-CID including a request for bandwidth allocation among MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200.
  • the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200 may perform a conventional general bandwidth request process to request bandwidth allocation to the relay node.
  • the relay node 20 is shown based on the RS-CID list including RS-CID # 3, RS-CID # 4, RS-CID # 6 corresponding to each MS-CID requesting bandwidth allocation. Write the same bandwidth allocation request message.
  • the relay node 20 may indicate that the message will request bandwidth allocation corresponding to a plurality of CIDs by setting the LSB bit of the message to “0” and the e-PBR bit to “1”.
  • the relay node 20 After describing the CID information of RS-CID # 3 in the CID field of the generic MAC header 60, the relay node 20 describes the subheaders connected to the generic MAC header 60.
  • the created subheaders are the first subheader 62 for the PBR description corresponding to the bandwidth allocation request information of RS-CID # 3 and the first subheader 62 for the PBR description corresponding to the bandwidth allocation request information of RS-CID # 4. It may include a second subheader 64 and a third subheader 66 for PBR description corresponding to bandwidth allocation request information of RS-CID # 6.
  • the first subheader 62 includes a "The number of PBR (n)" area 61 and a "PBR for CID in generic MAC header 16-n" area 63.
  • Area 61 represents the total number of PBRs that request bandwidth allocation.
  • the size n may be calculated through Equation 1 described above.
  • the area " PBR for CID in generic MAC header 16-n " 63 describes bandwidth allocation request information required by RS-CID # 3, for example, the amount of bandwidth.
  • the second subheader 64 and the third subheader 66 include a "RS-CID to PBR (n)" region 65 and a "PBR 16-n” region 67, respectively.
  • RS-CID to PBR (n) information on how many RS-CID # 4 corresponds to the list of RS-CIDs, that is, "4" is filled in.
  • RS-CID to PBR (n) information on how many RS-CID # 6 corresponds to the list of RS-CIDs, that is, "6" Can be written.
  • the "PBR 16-n" area 67 in the second subheader 64 describes bandwidth allocation request information required by RS-CID # 4, and the "PBR" in the third subheader 66. (16-n) "field describes bandwidth allocation request information required by RS-CID # 6.
  • the relay node 20 includes the general MAC header 60 including the message thus created, that is, the CID of RS-CID # 3, the number of sub-headers and the bandwidth allocation request information of RS-CID # 3.
  • the message including the header 66 is transmitted to the base station 30.
  • the base station 30 receives the above-described message, checks the LSB bit and the e-PBR area of the general MAC header 60, and if each bit is set to "0" and "1", the received message is After confirming that the message is a plurality of piggyback, the first subheader 62 may be checked to determine how many CIDs request bandwidth allocation. In addition, the base station 30 may check the respective subheaders to confirm the total bandwidth allocation amount. The base station 30 then provides a corresponding bandwidth allocation map, for example an uplink map, to the relay node 20.
  • a bandwidth allocation map for example an uplink map
  • the relay node 20 When the relay node 20 receives the uplink map from the base station 30, the relay node 20 checks the available bandwidth allocation area from the uplink map, and creates a UL-MAP based on the uplink map. Transmit to mobile station MS200.
  • the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200 may recognize the bandwidth allocation for the corresponding MS-CID from the relay node 20 and perform data transmission through the allocated bandwidth.
  • the relay node 20 when the relay node 20 has a plurality of MS-CIDs for requesting bandwidth allocation, the relay node 20 generates a list of RS-CIDs based on the entire MS-CIDs belonging to the relay node 20 to request bandwidth allocation. Set the sequence number of RS-CID.
  • the relay node 20 further concatenates a subheader for bandwidth allocation request for each CID to a general MAC header for a specific RS-CID to be transmitted to the base station 30, but determines index values for each CID in order of each CID. It describes. Accordingly, the relay node 20 can minimize the size of the bandwidth allocation request message by adding a subheader allocated with 2 bytes for each bandwidth allocation request CID, and can collectively operate a plurality of bandwidth allocation request CIDs. have.
  • the relay node 20 may support to distinguish the RS-CID requesting the bandwidth allocation faster by mapping the total number of CIDs to a certain bitmap, for this purpose, the relay node 20 is shown in FIG. You can write a message as shown.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a method of creating a bandwidth allocation request message by mapping all RS-CIDs to a predetermined bitmap in a plurality of piggyback schemes according to an embodiment of the present invention.
  • the relay node 20 generates an RS-CID list by arranging MS-CIDs belonging to the relay node 20 according to a predetermined criterion.
  • the relay node 20 of the present invention maps the MS-CID # 100 to the RS-CID # 1, the MS-CID # 105 maps to the RS-CID # 2, and the MS-CID # 205. Maps to RS-CID # 3, MS-CID # 252 maps to RS-CID # 4, and MS-CID # 301 maps to RS-CID # 5.
  • the relay node 20 maps MS-CID # 302 to RS-CID # 6, and MS-CID # 367 maps to RS-CID # 7.
  • the present invention is not limited to the above-described CID mapping number, and each mapping number may be changed according to a predetermined schedule.
  • MS-CID # 3 which is the third CID among MS-CIDs transmitted by the first mobile station MS100
  • MS-CID # 10 which is the first and third CIDs, among the MS-CIDs transmitted by the second mobile station MS200.
  • MS-CID # 30 is assumed to be the MS-CID requesting bandwidth allocation.
  • an existing terminal may request a bandwidth from the base station.
  • the relay node 20 allocates "0" to the MS-CID that does not request bandwidth allocation, and assigns "1" to each MS-CID that requests bandwidth allocation.
  • RS-CID # 3, RS-CID # 4, and RS-CID # 6 corresponding to each MS-CID requesting bandwidth allocation are assigned "1", and the remaining RS-CIDs are assigned "0". do.
  • the relay node 20 may calculate a bitmap “0011010” corresponding to the entire RS-CID list.
  • the relay node 20 is based on a specific RS-CID transmitted to the base station 30, for example, a generic MAC header based on the CID included in RS-CID # 2. (70), the LSB bit of the general MAC header 70 is set to " 0 " and the e-PBR bit is set to " 1 ". Thereafter, the relay node 20 connects to the general MAC header 70 and creates a subheader 71 in which the above-described bitmap information "RS-CID BR bitmap" is described.
  • the relay node 20 is connected to the subheader 71 in which the RS-CID BR bitmap is described, and a conventional grant mgmt subheader 72 which describes bandwidth allocation request information for each CID requesting bandwidth allocation. 74, 76) to make a piggyback request.
  • the relay node 20 includes a general MAC header 70 corresponding to RS-CID # 2, a subheader 71 and a subheader 71 including an RS-CID BR bitmap connected to the general MAC header 70. ) And a message including the existing grant processing subheaders 72, 74, and 76 including bandwidth allocation request information detected from the aforementioned RS-CID # 3, RS-CID # 4, and RS-CID # 6. Transmit to base station 30. In this case, the relay node 20 may fix the RS-CID BR bitmap to a certain number of bits or apply the variable bit.
  • the relay node 20 fixes the size of the RS-CID BR bitmap, for example, when 2 bytes is fixed, the total number of RS-CIDs processed by the relay node 20 may be 16 or less. .
  • the relay node 20 allocates the above-described bitmap "0011010" to the preceding 7 bits and allocates "0" to the remaining bits, so that the entire bitmap is "0011010000000000". Will be set to
  • the base station 30 When the base station 30 receives the message from the relay node 20, when the LSB bit of the general MAC header 70 is set to "0" and the e-PBR bit is set to "1", the received message is piggybacked. It can be confirmed that the message is for the back, and through the bitmap of the concatenated subheader 71 can identify which RS-CID requires bandwidth allocation.
  • the base station 30 may check the amount of bandwidth actually required by the RS-CID that requires bandwidth allocation from the existing subheaders 72, 74, and 76 concatenated with the subheader 72. In this process, the base station 30 matches the existing subheader order concatenated with the CID of the RS-CID requiring the bandwidth allocation indicated in the bitmap, and creates an uplink map for allocating the necessary bandwidth. Transmit to relay node 20.
  • the relay node 20 When the relay node 20 receives the uplink map from the base station 30, the relay node 20 controls the appropriate bandwidth allocation for the MS-CID of each mobile station that needs the bandwidth allocation.
  • the bandwidth allocation request method using the bitmap in the multi-piggyback method of the present invention if the total number of CIDs can be represented by a predetermined bitmap, quickly create an index for distinguishing the CID that requires bandwidth allocation and It is possible to recognize and support the bandwidth allocation request information according to the existing grant processing subheader so that the required bandwidth can be allocated.
  • the relay node 20 for example, if the total number of CID exceeds a certain number of bits, for example, 5 bits that are allocated for CID identification, for example, if 40 CIDs need to be processed, or described above
  • a message as shown in FIG. 8 can be written.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a method of creating a bandwidth allocation request message regardless of the total number or list of RS-CIDs in the multiple piggyback scheme among the bandwidth allocation request methods according to an embodiment of the present invention.
  • the relay node 20 maps MS-CID # 100 to RS-CID # 1, MS-CID # 105 maps to RS-CID # 2, and MS-CID # 205 is RS.
  • -CID # 3 MS-CID # 252 maps to RS-CID # 4
  • MS-CID # 301 maps to RS-CID # 5.
  • the relay node 20 maps MS-CID # 302 to RS-CID # 6, and MS-CID # 367 maps to RS-CID # 7.
  • the present invention is not limited to the above-described CID mapping number, and each mapping number may be changed according to a predetermined schedule.
  • MS-CID # 3 which is the third CID among MS-CIDs transmitted by the first mobile station MS100
  • MS-CID # 10 which is the first and third CIDs, among the MS-CIDs transmitted by the second mobile station MS200.
  • MS-CID # 30 is assumed to be the MS-CID requesting bandwidth allocation.
  • the relay node 20 creates a generic MAC header 80 based on the CID included in RS-CID # 3 requesting bandwidth allocation, and the bandwidth allocation request information is concatenated with the generic MAC header 80. It describes in 1st subheader (83).
  • the first subheader 83 may be divided into two regions, and the region “The number of PBR (n)” 81 and the region “PBR for CID in generic MAC header (16-n)” 82 ).
  • the "The number of PBR (n)" area 81 represents the total number of PBRs that request bandwidth allocation.
  • the size n may be calculated through Equation 1 described above.
  • the area " PBR for CID in generic MAC header 16-n " 82 describes bandwidth allocation request information required by RS-CID # 3, for example, the amount of bandwidth.
  • the relay node 20 transmits bandwidth allocation request information corresponding to RS-CID # 4 and RS-CID # 6 to the second subheader (2nd subheader, Conventional grant mgmt subheaer) 85 and the third subheader (3rd). subheader 87).
  • the second subheader 85 and the third subheader 87 describe only the bandwidth allocation request information required, so that each existing subheader 85 and 87 can identify the CID. (84, 86) is further described.
  • the relay node 20 sets the LSB bit of the general MAC header 80 to "0" and the e-PBR bit to "1" to indicate that this message is for multiple piggybacks,
  • the first subheader 83 is connected to the first subheader 83, and as described above, the first subheader 83 and the " The number of PBR (n) " , &Quot; PBR for CID in generic MAC header 16-n " area 82 for bandwidth allocation request information required by the CID included in the generic MAC header 80 is created.
  • the relay node 20 adds a subheader 84 that is in contact with the first subheader 83 and describes another CID that requires bandwidth allocation, that is, the CID of RS-CID # 4, and RS-CID #.
  • the bandwidth allocation request information required by 4 is described in the second subheader 85 connected to the subheader 84.
  • relay node 20 adds subheader 86 concatenated to second subheader 85 and describes the CID of RS-CID # 6, concatenated to subheader 86 and is RS-CID.
  • a message including a third subheader 87 describing bandwidth allocation request information required by # 6 is created, and the message is transmitted to the base station 30.
  • the base station 30 checks the LSB bit and the e-PBR bit value of the general MAC header 80 so that the LSB bit is "0" and the e-PBR bit is set. In the case of "1", it is confirmed that the message is a message for multiple piggyback schemes, and the total number of PBRs is checked by checking the subheader 83 connected to the general MAC header 80. In this process, the base station 30 obtains the bandwidth allocation request information required by the CID included in the generic MAC header 80 by checking the "PBR for CID in generic MAC header (16-n)" region 82. can do.
  • the base station 30 checks the subheader 84, the second subheader 85, the subheader 86, and the third subheader 87, which are connected to the first subheader 83 to be concatenated.
  • the relay node 20 acquires the total bandwidth allocation request information and the entire CID information required by the relay node 20 and transmits an uplink map for allocating the required bandwidth to the relay node 20.
  • the relay node 20 When the relay node 20 receives the uplink map from the base station 30, the relay node 20 creates a UL MAP for allocating a bandwidth corresponding to the CID of each of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200. And transmit it to each mobile station. When the mobile station receives the UL-MAP from the relay node 20, the mobile station transmits data toward the base station 30 based on the allocated bandwidth.
  • the relay node 20 creates a general MAC header and subheader corresponding to the RS-CID requiring bandwidth allocation, and describes each CID information. Since the existing grant processing subheader including the subheader and the bandwidth allocation request information is included, a separate RS-CID list is not required, and a bandwidth allocation request message can be prepared by using the MS-CID received from the mobile station.
  • the extended sub-header field (ESF) of the general MAC header may be set to 1.
  • the ESF 507 bit is a bit indicating the presence or absence of an extended subheader.
  • the relay node 20 wants to use the extended subheader, the ESF 507 bit is set to '1' and the general MAC header is set.
  • the extended subheader may be concatenated into the base station and transmitted to the base station.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an extended subheader group structure.
  • the extended subheader may include an extended subheader group length field 1401, a reserved field 1403, and an extended subheader type indicating the length of the entire extended subheader.
  • up to 128 types of the extended subheader types may be defined according to the value of the extended subheader type field 1405.
  • corresponding extended subheader bodies are newly defined. .
  • the extended subheader when transmitting an extended subheader concatenated to a generic MAC header, the length of the entire extended subheader group is indicated first, and the necessary extended subheader is concatenated in sequence with reference to Tables 4 and 5 below.
  • the extended subheader may be classified according to the value of each extended subheader type field 1405 of uplink and downlink. First, the type of extended subheader classified according to the value of the extended subheader type field 1405 in uplink is shown in Table 4 below.
  • Table 4 Extended subheader type Name Extended subheader body size (byte) 0 SDU_SN extended subheader One One DL sleep control extended subheader 3 2 Feedback request extended subheader 3 3 SN request extended subheader One 4 PDU SN (short) extended subheader One 5 PDU SN (long) extended subheader 2 6-127 Reserved -
  • Table 5 Extended subheader type Name Extended subheader body size (byte) 0 MIMO mode feedback extended subheader One One UL Tx power report extended subheader One 2 Mini-feedback extended subheader 2 3 PDU SN (short) extended subheader One 4 PDU SN (long) extended subheader 2 5-127 Reserved -
  • the present invention provides a spare area when the value of the extended subheader type field 1405 corresponds to 6 to 127 in the uplink, and the value when the value of the extended subheader type field 1405 corresponds to 5 to 127 in the downlink.
  • the relay node when the value of the extended subheader type field 1405 is A, the relay node requests a bandwidth allocation by performing a single piggyback method using the RS-CID list and the extended subheader. If the value of the extended subheader type field 1405 is B, the relay node requests a bandwidth allocation by performing a single piggyback method using the extended subheader and the existing grant processing subheader. . In addition, the case where the value of the extended subheader type field 1405 is C is defined as a case where the relay node requests bandwidth allocation based on a multiple piggyback method using the extended subheader and the order information of the RS-CID list.
  • the relay node If the value of the subheader type field 1405 is D, the relay node generates each RS-CID corresponding to the RS-CID list based on the bandwidth allocation request, and uses a multi-piggyback scheme using an extended subheader.
  • D A case in which an allocation request is requested, and a case in which the value of the extended subheader type field 1405 is E, a plurality of subheaders and extended subheaders in which the relay node describes CID information corresponding to each of the plurality of RS-CIDs, respectively This is defined as a case of requesting bandwidth allocation based on the piggyback method.
  • the value of the extended subheader type field 1405 is defined as A, B, C, D, and E for convenience of description, but the value of the subheader type field 1405 corresponding to the spare areas of Tables 4 and 5, That is, of course, either the extended subheader type field 1405 value 6 to 127 in the uplink and the extended subheader type field 1405 value 5 to 127 in the downlink can be used.
  • FIG. 10 is a diagram for describing a message writing method using an extended subheader and an RS-CID list in a single piggyback scheme for bandwidth allocation request according to the present invention.
  • the relay node 20 may use the RS-IDs of the MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200. Map to CID. For example, the relay node 20 maps RS-CID # 1, RS-CID # 2, and RS-CID # 3 to CIDs of the first mobile station MS100, and CID of the second mobile station MS200. RS-CID # 4, RS-CID # 5, RS-CID # 6, and RS-CID # 7 may be mapped to each other.
  • the CID mapping process maps according to a preset CID matching scheme, and the present invention is not limited to the specific number of the above-described CID.
  • RS-CID # 2 corresponding to MS-CID # 105 of the first mobile station MS100 is a CID included in a message transmitted to the base station 30, and MS- which is the third CID of the second mobile station MS200.
  • CID # 302 contains contents for bandwidth request.
  • CID information, information on a bandwidth allocation request required, and field values indicating the same are written in the MS-CID.
  • the node 20 may check whether the corresponding MS-CID is the MS-CID for the bandwidth allocation request, by checking whether the above-described information is described and the field value.
  • the relay node 20 checks whether there is an MS-CID including a request for bandwidth allocation among MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200. Can be. That is, the relay node 20 may recognize that RS-CID # 3, RS-CID # 4, and RS-CID # 6 are CIDs for requesting bandwidth allocation in the RS-CID list.
  • the relay node 20 sorts the RS-CIDs according to a predetermined criterion, and prepares an RS-CID list corresponding to the sorted RS-CIDs.
  • the relay node 20 creates a generic MAC header 100 including RS-CID # 2, sets the ESF field of the generic MAC header 100 to "1", and sets the generic MAC header ( Corresponds to an extended subheader group length field 101, a corresponding extended subheader and an extended subheader type a 103, and an extended subheader type a 103; Extended subheader body a 105 is concatenated and transmitted.
  • the extended subheader body a 105 includes an “RS-CID to PBR (n)” area 107 and an “PBR 16-n” area 109.
  • the RS-CID to PBR (n) area 107 includes rank information occupied in the RS-CID list by the RS-CID to which the bandwidth allocation request is to be performed, and the “PBR 16-n” area 109 is the bandwidth.
  • the bandwidth allocation request information requested by the CID to execute the allocation request is included.
  • the relay node 20 transmits this message to the base station 30 in concatenation with the extended subheader type a 103 concatenated with the general MAC header 100.
  • the size n of the "RS-CID to PBR" field may be derived through Equation 1 described above.
  • the base station 30 may check the ESF field to determine whether there is an extended subheader, and when the ESF is set to "1", the extended subheader The type can be checked to determine the type of bandwidth allocation request message. That is, when the extended subheader type is a, the base station 30 may know how many times the CID located in the RS-CID list requests the bandwidth described in the PBR 16-n region 109. The corresponding bandwidth is allocated to the relay node 20. The relay node 20 then allocates the bandwidth allocated from the base station 30 to the mobile station, whereby the mobile station can perform the desired service.
  • the relay node 20 relays when the number of CIDs in the RS-CID list is greater than the number that can be represented by the RS-CID to PBR field size, for example, when the RS-CID to PBR field size is 5.
  • the node 20 can distinguish 32 CIDs in total, but if the RS-CID to PBR field size exceeds "5", the node 20 cannot perform proper CID classification.
  • the relay node 20 supports requesting an appropriate bandwidth allocation using a data structure as shown in FIG.
  • FIG. 11 illustrates a bandwidth for a CID different from a CID included in a generic MAC header in a single piggyback scheme using a conventional acknowledgment subheader in a bandwidth allocation request method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates an operation method of requesting allocation using an extended subheader.
  • the relay node 20 maps the RS-CID # 1, the RS-CID # 2, and the RS-CID # 3 of the MS-CID of the first mobile station MS100 as assumed in FIG. 2 It is assumed that the MS-CIDs of the MS 200 are mapped to RS-CID # 4, RS-CID # 5, RS-CID # 6, and RS-CID # 7, respectively. Is assumed to be for a bandwidth allocation request.
  • the relay node 20 creates a generic MAC header 110 including RS-CID # 2, and sets the ESF field of the generic MAC header 110 to “1”. And an extended subheader group length (111) and an extended subheader, an extended subheader type b (113), and the extension in the general MAC header (110).
  • the extended subheader body b corresponding to the subheader type b 113 is concatenated and transmitted.
  • the extended subheader body b includes a subheader 115 in which RS-CID to PBR is described and an existing grant processing subheader 117. That is, the relay node 20 uses the existing grant processing subheader 117 described with Table 1 for the bandwidth allocation request for RS-CID # 6.
  • the relay node 20 since the existing grant processing subheader 117 includes only bandwidth information necessary for the RS-CID # 6, the relay node 20 includes RS-CID # 6 information, that is, “RS-CID to PBR”.
  • the 2-byte subheader 115 transmits with the existing grant processing subheader 117.
  • the relay node 20 concatenates the general MAC header 110 including the RS-CID # 2 information with an area of the extended subheader group length 111 having a predetermined size, for example, 1 byte, and expands the 1-byte extended sub.
  • Existing grant processing header including header type B 113, subheader 115 in which " RS-CID to PBR ", which is information on RS-CID requesting bandwidth allocation, and bandwidth allocation request information of RS-CID are included.
  • 117 are concatenated and transmitted to the base station 30, respectively.
  • the base station 30 receiving the message from the relay node 20 checks the ESF field of the general MAC header 110 and is set to '1', the message is a single piggyback using an extended header. After confirming that the message is for, the CID information corresponding to RS-CID # 6 requiring bandwidth allocation is detected from the subheader 115, and the RS-CID # 6 is required through the existing grant processing subheader 117. The bandwidth is detected and the bandwidth is allocated to the relay node 20.
  • the relay node 20 describes the bandwidth information of the RS-CID for which bandwidth allocation is to be requested using the existing grant processing subheader 117, and uses the subheader 115 to specify the CID of RS-CID # 6. When entering information, there is no need to create a separate RS-CID list. In addition, the relay node 20 may transmit a message for the same bandwidth allocation request by using the MS-CID itself instead of the RS-CID mapped with the MS-CID.
  • the bandwidth allocation request method defines an ESF field of the general MAC header transmitted to the base station 30 so that the general MAC header currently transmitted transmits the bandwidth allocation request. It can indicate that it contains a message for.
  • the bandwidth allocation request scheme of the present invention supports minimizing and transmitting CID-related information for requesting bandwidth allocation in the process of using the extended subheader, thereby minimizing the occurrence of a message for the bandwidth allocation request.
  • the bandwidth allocation request method according to the single piggyback method of the present invention can be performed irrespective of the polling period of the base station 30 for checking bandwidth needs, thereby minimizing unnecessary time delay.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a bandwidth request method using a multiple piggyback method using an extended subheader and an RS-CID list according to the present invention.
  • the relay node 20 is a CID of MS-CID # 100, MS-CID # 105, MS-CID # 205, which are CIDs of a first mobile station MS100 and a second mobile station MS200 that are communicating with the relay node 20.
  • MS-CID # 252, MS-CID # 301, MS-CID # 302, and MS-CID # 367 are mapped to their own RS-CID according to predetermined criteria.
  • the relay node 20 When the RS-CID mapping is completed, the relay node 20 generates an RS-CID list including RS-CID # 3, RS-CID # 4, and RS-CID # 6 corresponding to each MS-CID requesting bandwidth. Create a bandwidth allocation request message as shown. In more detail, the relay node 20 extracts RS-CID information from RS-CID # 3 and describes it in the CID field of the general MAC header 120. In this case, the relay node 20 may indicate that a bandwidth allocation corresponding to a specific CID is requested using the extended subheader by setting the ESF field of the message to “1”.
  • the relay node 20 After writing the CID information of RS-CID # 3 in the CID field of the general MAC header 120, the relay node 20 extends the extended subheader group length concatenated with the general MAC header 120 ( 121). In addition, the relay node 20 describes an extended subheader type c (122) having a size of 1 byte, which means that the message has set CID identification information according to the order of the RS-CID list, and describes the extended subheader type c (122). An extended subheader body c concatenated to the header type c 122 is described. In this case, the extended subheader body c may include a first subheader 125, a second subheader 128, and a third subheader 129.
  • the first subheader 125 includes a "The number of PBR (n)" area 123 and a "PBR for CID in generic MAC header (16-n)" area 124.
  • Area 123 represents the total number of PBRs that request bandwidth allocation.
  • the size n may be calculated through Equation 1 described above.
  • the area " PBR for CID in generic MAC header 16-n " 124 describes the bandwidth information required by RS-CID # 3, for example, the amount of bandwidth.
  • the second subheader 128 and the third subheader 129 include an "RS-CID to PBR (n)" region 126 and a "PBR 16-n” region 127, respectively.
  • the "RS-CID to PBR (n)" area of the third subheader 129 information about the number of RS-CID # 6 corresponding to the RS-CID # 6 list, that is, "6" may be written. have.
  • the "PBR 16-n" area in the second subheader 128 describes bandwidth allocation request information required by RS-CID # 4, and the "PBR 16-n” in the third subheader 129.
  • n) "field describes bandwidth allocation request information required by RS-CID # 6.
  • the relay node 20 has an ESF field set to "1" and has a general MAC header 120 including a CID of RS-CID # 3, and an extended subheader group length 121 concatenated with the general MAC header 120. Field), a field indicating the extended subheader type c 122, and an extended subheader body c concatenated to the extended subheader type c 122.
  • the base station 30 receives the above-described message, checks the ESF bit of the general MAC header 120 to confirm that the received message is a plurality of piggyback messages using the extended subheader, and checks the extended subheader type. You can check the bandwidth request method.
  • the base station 30 may check the first subheader 125 to determine how many CIDs request bandwidth allocation, and the first subheader 125, the second subheader 128 and the second subheader
  • the bandwidth request information may be checked based on the reference signal 129.
  • the base station 30 then provides a corresponding bandwidth allocation map, for example an uplink map, to the relay node 20.
  • the relay node 20 When the relay node 20 receives the uplink map from the base station 30, the relay node 20 checks the available bandwidth region from the uplink map, and allocates bandwidth according to the allocation request based on the bandwidth requested by each MS-CID. The mobile station recognizes the bandwidth allocation for the corresponding MS-CID from the relay node 20 and can perform data transmission through the allocated bandwidth.
  • the length of the extended subheader body c depends on the total number of RS-CIDs to make a bandwidth allocation request, and the length of the subheader for each bandwidth allocation request of the RS-CIDs to make the bandwidth allocation request is 2 Since the length of the extended subheader body c is a byte, the total number of RS-CIDs to make a bandwidth allocation request (3) X is the subheader length (2 bytes) for the bandwidth request. That is, the length of the extended subheader body c is twice the value recorded in the number of PBR field included in the first subheader.
  • the relay node 20 may replace the order of CID to PBR fields of the second and third subheaders 128 and 129 with a private CID index.
  • the relay node 20 when the relay node 20 receives a plurality of MS-CIDs requesting bandwidth from at least one mobile station, the relay node 20 generates a list of RS-CIDs based on the entire MS-CIDs received from the mobile station. Set the sequence number of each RS-CID that requests.
  • the relay node 20 indicates that the extended subheader is to be used in a general MAC header for a specific RS-CID to be transmitted to the base station 30, and together with the extended subheader type c region setting, an admission processing subheader for bandwidth allocation request. Are additionally concatenated for each CID, but the index value for each CID is determined in order of each CID. Accordingly, the relay node 20 can minimize the size of the bandwidth allocation request message by adding the grant processing subheader allocated with 2 bytes for each bandwidth allocation request CID, and collectively operate a plurality of bandwidth allocation request CIDs. can do.
  • the relay node 20 may map the total number of CIDs to a predetermined bitmap to more quickly identify the bandwidth allocation request RS-CID.
  • the relay node 20 may be configured as shown in FIG. 13. You can write the same message.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method for creating a bandwidth allocation request message by mapping all RS-CIDs to a predetermined bitmap in a plurality of piggyback schemes in a bandwidth allocation request method using an extended subheader according to an embodiment of the present invention
  • the relay node 20 generates an RS-CID list by sorting MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200 according to a predetermined criterion. It is assumed that MS-CID # 3, MS-CID # 4, and MS-CID # 6 are CIDs that request bandwidth allocation.
  • the relay node 20 then executes MS-CID # 100, MS-CID # 105, MS-CID # 205 and MS-CID # 252, MS-CID # 301, MS-CID # 302, MS-CID # 367. Maps to its own RS-CID according to a predetermined criterion.
  • the relay node 20 checks whether there is an MS-CID including a request for bandwidth allocation among MS-CIDs of the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200. Since the first mobile station MS100 and the second mobile station MS200 describe the CID information, information on the bandwidth allocation required, and field values indicating the same in the MS-CID in order to request the bandwidth allocation, the relay node is described above. It is possible to confirm whether the corresponding MS-CID is the MS-CID for the bandwidth allocation request by checking whether the information is described and the field value. Accordingly, the relay node 20 may recognize that RS-CID # 3, RS-CID # 4, and RS-CID # 6 included in the RS-CID list are CIDs that request bandwidth allocation.
  • the relay node 20 allocates "0" to the RS-CID that does not request bandwidth allocation, and assigns "1" to each RS-CID that requests bandwidth allocation.
  • RS-CID # 3, RS-CID # 4, and RS-CID # 6 requesting bandwidth allocation are assigned "1", and the remaining RS-CIDs are assigned "0".
  • the relay node 20 may calculate a bitmap “0011010” corresponding to the entire RS-CID list.
  • the relay node 20 When the above-described bitmap calculation process is completed, the relay node 20 creates a general MAC header 130 for a specific RS-CID, for example, RS-CID # 2, transmitted to the base station 30, and the bitmap And set the ESF field of the generic MAC header 130 to "1" to indicate that the bandwidth allocation request information will use the extended subheader.
  • the relay node 20 then concatenates to the generic MAC header 130 and fills in the fields for indicating the extended subheader group length 131, while this message is an extension subheader and bitmap.
  • An extended subheader type d (132) indicating a multiple piggyback scheme based on the above is described.
  • the relay node 20 describes an extended subheader body d connected to the extended subheader type d 132.
  • the extended subheader body d describes bitmap information and respective bandwidth allocation request information corresponding to CIDs of each RS-CID requesting bandwidth allocation.
  • the extended subheader body d includes a subheader 133 in which the "RS-CID BR bitmap" is described, and is concatenated with the subheader 133 in which the RS-CID BR bitmap is described, and each CID requesting bandwidth allocation.
  • Conventional grant mgmt subheaders 134, 135, and 136 that describe per-band bandwidth allocation request information are included.
  • the extended subheader body d is the first existing grant processing subheader 134 including bandwidth allocation request information of RS-CID # 3, and the second existing grant processing subframe including bandwidth allocation request information of RS-CID # 4.
  • the relay node 20 includes a general MAC header 130, an extended subheader group length field 131, an extended subheader type d 132, and a subheader 133 and RS including an RS-CID BR bitmap.
  • the relay node 20 may fix the bitmap of the RS-CID BR bitmap to a certain number of bits, or may vary and apply the bitmap. For example, when the relay node 20 fixes the size of the RS-CID BR bitmap, for example, 2 bytes, the total number of CIDs processed by the relay node 20 may be 16 or less. have. When fixed to 2 bytes, the relay node 20 allocates the above-described bitmap "0011010" to the preceding seven bits, and allocates "0" to the remaining bits to set the entire bitmap to be "0011010000000000".
  • the base station 30 may recognize that the received message is a message for using an extended subheader. By checking the header type d (132) region, it can be confirmed that the message is for multiple piggyback using a bitmap. Then, the base station 30 can determine which RS-CID requires bandwidth allocation through the bitmap, and transmits the amount of bandwidth actually required by the RS-CID requiring bandwidth allocation to the subheader 133. From the concatenated first to third existing grant processing subheaders 134, 135, 136.
  • the base station 30 creates an uplink map for allocating bandwidth as necessary by matching the CIDs of the RS-CIDs requiring the bandwidth allocation indicated in the bitmap with the order of concatenated existing grant processing subheaders. This message is sent to the relay node 20.
  • the relay node 20 When the relay node 20 receives the uplink map from the base station 30, the relay node 20 controls the appropriate bandwidth allocation for the MS-CID of each mobile station that needs the bandwidth allocation.
  • the bandwidth allocation request method using the bitmap in the multi-piggyback scheme using the extended subheader of the present invention if the total number of RS-CID can be represented by a predetermined bitmap, RS-CID requiring bandwidth allocation It is possible to quickly create and recognize an index for distinguishing and to allocate the necessary bandwidth by writing the bandwidth allocation request information in the existing grant processing subheader accordingly.
  • the relay node 20 needs to process 40 CIDs, for example, if the total number of RS-CIDs exceeds a certain number of bits allocated for CID identification, for example, 5 bits. If an excessive number of bits is used to allocate the map, a message as shown in FIG. 14 can be written.
  • FIG. 14 is a diagram for describing a method of creating a bandwidth allocation request message regardless of the total number or list of RS-CIDs in a multiple piggyback based bandwidth allocation request method using an extended subheader according to an embodiment of the present invention
  • the relay node 20 maps the RS-CID # 1, the RS-CID # 2, and the RS-CID # 3 of the MS-CID of the first mobile station MS100 as assumed in FIG. 2 It is assumed that the MS-CIDs of the MS 200 are mapped to RS-CID # 4, RS-CID # 5, RS-CID # 6, and RS-CID # 7, respectively. Is assumed to be for a bandwidth allocation request.
  • the relay node 20 creates a generic MAC header 140 based on the CID included in RS-CID # 3 requesting bandwidth allocation, and is included in the generic MAC header 140.
  • Set the ESF field to 1.
  • the relay node 20 is concatenated with the general MAC header 140 and describes an extended subheader group length 141.
  • the relay node 20 then describes an extended subheader type e (142) field indicating that this message uses a plurality of existing grant processing subheaders of the extended subheader-based multiple piggyback scheme. .
  • the relay node 20 concatenates to the extended subheader type e 142 field and includes CID information of RS-CIDs for requesting bandwidth allocation and extended bandwidth subheader body e including each bandwidth allocation request information. Define the area.
  • the extended subheader body e region includes the first subheader 145 and the two existing approval processing subheaders, namely, the second existing approval processing subheader 147 and the third existing approval processing subheader proposed in the present invention. 149).
  • the first subheader 145 may be divided into two regions, and the “The number of PBR (n)” region 143 and the “PBR for CID in generic MAC header (16-n)” region 144 may be divided into two regions. Include.
  • the "The number of PBR (n)" area 143 represents the total number of PBRs for which bandwidth allocation is requested.
  • the size n may be calculated through Equation 1 described above.
  • the area " PBR for CID in generic MAC header 16-n " 145 describes bandwidth allocation request information required by RS-CID # 3, for example, the amount of bandwidth.
  • the relay node 20 transmits bandwidth allocation request information corresponding to RS-CID # 4 and RS-CID # 6 to the second existing grant processing subheader 147 and the third existing grant processing subheader 149, respectively. List it.
  • bandwidth allocation request information required by the second existing grant processing subheader 147 and the third existing grant processing subheader 149 is described, so that the first and second existing grant processing subheaders 147, Further described in 149 is a second subheader 146 and a third subheader 148 that can identify the CID.
  • the relay node 20 sets the ESF field of the generic MAC header 140 to "1", the generic MAC header 140, the extended subheader group length 141, and the extended subheader.
  • a message including a type e region 142 and an extended subheader body e region is created and transmitted to the base station 30.
  • the base station 30 receives the message that the ESF field of the general MAC header 140 is "1" from the relay node 20, it checks the extended subheader type, and the extended subheader type is "e". In this case, it can be seen that the message is for a multiple piggyback method using a plurality of existing grant processing subheaders. Accordingly, the base station 30 checks the first subheader 145 to check the total number of PBRs, and in this process, the base station 30 requests bandwidth allocation required by the CID included in the general MAC header 140. Information can be obtained by identifying the "PBR for CID in generic MAC header (16-n)" region 144.
  • the base station 30 identifies the second subheader 146 and the second existing grant processing subheader 147, the third subheader 148, and the third existing grant processing subheader 149 that are concatenated.
  • the relay node 20 acquires the total bandwidth allocation request information and the entire CID information required by the relay node 20 and transmits an uplink map for allocating the required bandwidth to the relay node 20.
  • the relay node 20 When the relay node 20 receives the uplink map from the base station 30, the relay node 20 creates a UL MAP for allocating a bandwidth corresponding to the MS-CID of each mobile station based on the uplink map, and transmits the UL MAP to each mobile station. When the mobile station receives the UL-MAP from the relay node 20, the mobile station transmits data toward the base station 30 based on the allocated bandwidth.
  • the relay node 20 creates a general MAC header and an acknowledgment subheader corresponding to the RS-CID requiring bandwidth, It includes a subheader describing each RS-CID information and an existing grant processing subheader including bandwidth allocation request information. Therefore, a separate RS-CID list is not required, and a bandwidth is used by using an MS-CID received from a mobile station. You can write an assignment request message.
  • 15 and 16 are flowcharts illustrating a process of requesting bandwidth allocation of a relay node in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • step S101 the relay node sets an RS-CID mapped to MS-CIDs of terminals belonging to the relay node, arranges the CIDs of terminals communicating with the corresponding relay, and sets the RS. You can create a list of RS-CIDs based on CIDs.
  • the relay node checks whether there is an MS-CID requesting bandwidth allocation among MS-CIDs in step S103.
  • the mobile station transmits the bandwidth allocation request information together with the CID information, and if there is a separate type configuration in the MAC signaling header for the CID requiring bandwidth allocation, the relay node Check this to identify the CID that needs bandwidth allocation.
  • the relay node sets the LSB bit to “0” in the type field of the generic MAC header and sets the e-PBR bit to “0”. "To generate a message with no bandwidth allocation.
  • the relay node checks whether to use an extended subheader in step S107. If a message is to be created based on the extended subheader in step S107, the relay node branches to step S109 to set the ESF field to 1 and then branches to step S111 to allocate an MS-CID or MS-CID that requires bandwidth allocation. Check whether there are a plurality of RS-CIDs mapped to the.
  • step S111 If the number of CIDs that require bandwidth allocation in step S111 is not a plurality, but a singular number, the relay node branches to step S113 to set an extended subheader type of either A or B to perform a single piggyback.
  • the relay node operates the order of each CID set in the RS-CID as the identifier of the RS-CID, the bandwidth allocation request information of the RS-CID identifier of the RS-CID
  • the extended subheader type may be set to a.
  • the relay node may include a subheader that describes CID information corresponding to the RS-CID requiring bandwidth allocation, and an extension subheader when the bandwidth allocation request information of the CID is adjacent to the subheader and is written in the existing grant processing subheader. Set the type to b.
  • the relay node selects one of the extended subheader types as one of c, d, and e according to a method to branch and transmit to step S115, and accordingly multiple piggybacks. Do this.
  • the extended subheader type c is set when the relay node requests bandwidth allocation based on the multiple piggyback method using the extended subheader and the order information of the RS-CID list.
  • the extended subheader type d is set by the relay node RS-.
  • Each RS-CID corresponding to the CID list is configured to request bandwidth allocation in a multi-piggyback manner using a bitmap and an extended subheader generated based on the bandwidth allocation request.
  • the extended subheader type e may be set when the relay node requests bandwidth allocation based on a subheader that describes CID information corresponding to each of the plurality of RS-CIDs and a plurality of piggyback schemes using the extended subheader, respectively. .
  • step S107 the relay node branches to step S117 to check whether there are a plurality of CIDs requiring bandwidth allocation.
  • step S117 When there are a plurality of CIDs requiring bandwidth allocation in step S117, the relay node branches to step S119 to set the LSB bit to "0" and the e-PBR bit to "1" in the type field of the generic MAC header. After setting, the process branches to S121 to perform a plurality of piggybacks based on the approval processing subheader.
  • the multiple piggyback scheme based on the grant processing subheader includes a scheme using an RS-CID list, a scheme using a bitmap, and a scheme using a plurality of existing grant processing subheaders.
  • the multiple piggyback scheme using the RS-CID list extracts an order of RS-CIDs requiring bandwidth allocation from an RS-CID list generated by arranging RS-CIDs corresponding to each MS-CID. In this way, the bandwidth allocation request information of the corresponding CID is described together.
  • the relay node may describe the CID number information for which the entire bandwidth allocation is necessary, and the bandwidth allocation information for each CID may be described using an existing grant processing subheader.
  • RS-CIDs in the RS-CID list are allocated to "1" and RS-CIDs in the RS-CID list to "0".
  • the CIDs that need bandwidth allocation are classified based on this bit value.
  • the relay node adds an existing grant processing subheader that describes bandwidth allocation request information of CIDs assigned to "1" in the bitmap in proportion to the number of CIDs assigned to "1".
  • the method using the plurality of existing grant processing subheaders extracts respective CIDs from RS-CIDs requiring bandwidth allocation, adds a subheader capable of describing these CIDs, and allocates bandwidth allocation request information of each CID. This is a method of creating a message by arranging existing approval processing subheaders to be connected to each subheader.
  • step S117 if there is a singular number of CIDs for which bandwidth allocation is required in step S117, the relay node branches to step S123 to determine whether bandwidth allocation is needed for the CID included in the general MAC header.
  • step S123 when the CID included in the general MAC header requires bandwidth allocation, the relay node branches to step S125 to set the LSB bit to "1" and the e-PBR bit to "1" in the type field of the general MAC header. Set it. The relay node branches to step S127 to perform piggyback for the CID included in the general MAC header.
  • the relay node branches to step S129 to set the LSB bit in the type field area of the general MAC header to "1", e -Set the PBR bit to "1".
  • the relay node branches to step S131 to perform a single piggyback based on the grant processing subheader.
  • the single piggyback method based on the grant processing subheader includes a single piggyback method based on the RS-CID list and a single piggyback method using the existing grant processing subheader.
  • an RS-CID identifier uses an index value corresponding to the order of the list of RS-CIDs requesting bandwidth allocation, and the bandwidth allocation request information of the corresponding RS-CID identifier. Is described with the RS-CID identifier. This message adds 2 bytes as a subheader.
  • a 2-byte subheader is allocated for CID information of RS-CID requesting bandwidth allocation, and bandwidth allocation information corresponding to the CID information is concatenated to the subheader and has a size of 2 bytes. This is described in the existing approval processing subheader.
  • the bandwidth allocation request scheme may support various schemes according to the number of CIDs for which bandwidth allocation is required, whether to use an extended subheader and whether to use an authorization processing subheader.
  • the scheme by integrating the conventional process of transmitting a 6-byte general MAC header for each CID for the bandwidth allocation request, by reducing the size of the message, the number of messages sent and received, can significantly reduce the network load Can be.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a process in which a base station allocates bandwidth in response to a request of a relay node in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the base station receives a generic MAC header from a relay node in step S201. Thereafter, the base station determines whether ESF, which is an extended subheader field of the general MAC header, is "1" in step S203.
  • the base station determines that the general MAC header received in step S205 is an extended subheader type. Then, the base station checks the grant processing subheader according to the extended subheader type in step S207. That is, the base station determines whether the extended subheader type concatenated to the general MAC header received in step S207 is a, b, c, d, e, and checks each subheader defined differently according to each type.
  • the base station may acquire CID information and bandwidth allocation request information requiring bandwidth. Based on this, the base station creates a bandwidth allocation map in step S211 and transmits it to the relay node.
  • step S203 the base station branches to step S213 to check whether the e-PBR region is "0".
  • step S213 the base station determines whether the LSB bit of the type field is "1". If the LSB bit is not “1" in step S213, it ends without additional bandwidth allocation. When the LSB bit is "1" in step S213, the base station branches to step S217 to confirm that it is a piggyback for the CID included in the general MAC header, and performs steps S209 and S211 to perform bandwidth allocation for this.
  • step S213 if the e-PBR area is not "0", the base station branches to step S219 to check whether the LSB bit is "0". If the LSB bit is "0" in step S219, the base station branches to step S221 to confirm that the received message is a plurality of piggybacks based on the grant processing subheader. Accordingly, the base station branches to step S209 and step S211 to check the CID information and bandwidth allocation request information for the bandwidth, and to create a bandwidth allocation map based on this, and transmits it to the relay node.
  • the base station may check the subheaders concatenated to the general MAC header to check CIDs and bandwidth allocation request information for which bandwidth allocation is required.
  • step S219 the base station branches to step S223 to confirm that it is a single piggyback based on the grant processing subheader, and branches to steps S209 and S211 to perform operations according to the corresponding bandwidth allocation request. To perform.

Abstract

본 발명은 멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당 요청과 할당 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 멀티 홉 릴레이 환경에서 릴레이 노드의 대역폭 요청 방법과 기지국의 대역폭 할당 방법에 관한 것으로, 승인 처리 서브헤더를 기반으로 하는 단일 피기백, 복수 피기백 방식과, 확장 서브헤더를 기반으로 하는 단일 피기백, 확장 서브헤더를 기반으로 하는 복수 피기백으로 각각 구분하여 이동국이 요청하는 CID별 대역폭 요청을 각 릴레이별로 통합하여 운영하여 메시지 송수신의 부하를 줄이고, 대역폭 할당을 최적화할 수 있다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 09.10.2009]　　멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당 요청과 할당 방법 및 시스템
본 발명은 멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당과 할당 요청 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국과 릴레이 노드 및 이동국 간의 대역폭 요청에 있어서, 이동국들의 대역폭을 보다 효율적으로 요청할 수 있는 멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당과 할당 요청 방법 및 시스템에 관한 것이다.
IEEE 802.16e와 같은 주파수 재사용도 1의 셀룰러 OFDMA 시스템은 셀 가장자리에서 신호대간섭 및 잡음비(Carrier-to-Interference and Noise Ratio:이하 CINR)의 열화로 전송률 저하가 불가피하고 궁극적으로는 서비스 불능(service outage)에 의해 커버리지 성능이 제한되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 방안으로 IEEE 802.16 Wireless MAN 표준화 그룹 내에서는 IEEE 802.16j TG를 결성하여 셀룰러 OFDMA 기반 다중 홉 릴레이(MR: Multi-hop Relay) 시스템의 표준화를 추진하고 있다. MR 시스템은 이동국(Mobile Station:이하 MS)의 접속을 위해 중간에서 무선 중계 기능을 지원하는 중계기 즉, 전용 릴레이 노드(Relay Station:이하 RS)와 무선 링크를 통해 MS 또는 RS와 직접 접속하여 무선 릴레이 기능을 지원하는 기지국(Base Station : 이하 MR-BS)으로 구성된다. MS는 직접 MR-BS와 통신을 하거나 또는 하나의 RS를 통해 2홉 또는 다수 개의 RS를 통해 다중 홉에 걸쳐 MR-BS와 접속될 수 있다. 이러한 시스템은 하나의 무선 주파수 채널을 시분할하여 RS와 MR-BS간의 릴레이 구간과 이동국의 접속 구간을 동시에 제공함으로써 릴레이 링크를 위해 별도의 유선 링크를 사용하지 않는 것이 특징이다. 이와 같이 멀티 홉 릴레이 시스템은 RS의 도입을 통해 주변에 위치한 MS의 CINR 성능을 향상시킴으로써 수율을 증대시킬 수 있고 또한 기존의 중계기(repeater)와 같이 음영 지역에 RS를 설치하여 서비스 불능 지역을 커버하거나 또는 셀 영역이 제한된 지역에서 커버리지를 확장하는 역할을 수행할 수 있다. 결과적으로 다중 홉 릴레이 시스템은 다중 홉 릴레이 노드를 통해 셀 전체를 다수 개의 작은 커버리지 영역으로 분할할 수 있으며 이때 모든 릴레이 노드들이 동일한 무선 자원을 재사용함으로써 추가적인 시스템 용량 증대를 실현할 수 있다.
한편, 이동국은 기지국을 통하여 특정 서버나 또는 다른 이동국에 접속한 이후, 일정 서비스를 이용하기 위해서 다운 링크 채널과 상향 링크 채널을 기지국과 형성하게 된다. 즉, 이동국은 특정 서버 또는 다른 이동국로부터 데이터를 수신하기 위하여 기지국과 다운 링크 채널을 형성하며, 이동국에 저장된 데이터 또는 수집한 데이터를 특정 서버나 다른 이동국에 업로드 또는 전송하기 위하여 상향 링크 채널을 기지국과 형성한다. 특히, 이동국은 기지국에 데이터 전송을 하기 위하여 자신이 사용할 상향 링크 대역폭을 요청하게 되는데, 이러한 요청을 위하여 이동국은 별도의 대역폭 요청 메시지를 생성하여 기지국에 전송하게 된다.
그런데, 상술한 이동국의 대역폭 요청 과정에서 이동국과 기지국 사이에 릴레이 노드가 존재하게 되면, 이동국은 해당 서비스에 대한 대역폭 요청을 릴레이 노드에 하게 되고, 릴레이 노드는 이동국의 해당 서비스에 대한 대역폭 요청에 해당하는 메시지를 기지국에 전송하게 된다. 이러한 과정에서, 이동국이 다수의 서비스를 이용하거나 혹은 복수개의 이동국이 다수의 서비스를 이용할 경우에는 대역폭 요청을 위한 메시지가 늘어나게 되고, 그 결과, 대역폭 요청을 위한 메시지 전송의 부하가 증가하게 된다. 따라서 상술한 대역폭 요청을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 시스템 및 방법의 제안이 필요한 실정이다.
따라서 본 발명의 목적은 적어도 하나의 이동국으로부터 수신되는 대역폭 요청을 릴레이별로 통합적으로 운용함으로써 대역폭 요청을 위한 데이터 송수신을 최적화할 수 있는 멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당과 할당 요청 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 홉 릴레이 환경에서 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법은, 멀티 홉 릴레이 환경에서 다수개의 연결 식별자(Connection Identification : CID)를 이용하는 적어도 하나의 이동국에 대한 대역폭 할당 요청 방법에 있어서, 릴레이 노드가 자신에게 속한 이동국들의 CID들을 파악하는 과정; 상기 릴레이 노드가 상기 CID 중 대역폭 할당이 필요한 대역폭 요청 CID를 검출하는 검출 과정;
상기 릴레이 노드가 상기 대역폭 요청 CID의 CID 관련 정보를 기재하는 영역 및 상기 대역폭 요청 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하는 영역을 포함하는 필드를 생성하는 필드 생성 과정; 및 상기 릴레이 노드가 상기 CID 중 기지국으로 전송되는 패킷의 CID를 위한 MAC(Media Access Control) 헤더에 상기 생성된 필드를 연접하여 기지국에 전송하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 홉 릴레이 환경에서 기지국의 대역폭 할당 방법은, 멀티 홉 릴레이 환경에서 기지국의 대역폭 할당 방법에 있어서, MAC 헤더에 연접되며, 대역폭 요청 CID의 CID 관련 정보를 기재하는 영역 및 상기 대역폭 요청 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하는 영역을 포함하는 필드를 가지는 메시지를 수신하는 과정; 상기 CID 관련 정보로부터 해당 CID를 검출하고, 검출된 CID의 대역폭 정보를 상기 대역폭 요청 정보 기재 영역에서 검출하는 검출 과정; 및 상기 CID 및 상기 대역폭 요청 정보에 따라 필요한 대역폭을 릴레이 노드에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 홉 릴레이 환경에서 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템은, 멀티 홉 릴레이 환경에서 다수개의 연결 식별자(Connection Identification : CID)를 이용하는 적어도 하나의 이동국에 대한 대역폭 할당 시스템에 있어서, 상기 CID 중 대역폭 할당이 필요한 대역폭 요청 CID를 검출한 후, 상기 대역폭 요청 CID의 CID 관련 정보를 기재하는 영역 및 상기 대역폭 요청 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하는 영역을 포함하는 필드를 생성하고, 상기 CID 중 기지국으로 전송되는 패킷의 CID에 해당하는 MAC(Media Access Control) 헤더에 상기 생성된 필드를 연접하여 기지국에 전송하는 릴레이 노드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 홉 릴레이 환경에서 기지국의 대역폭 할당 시스템은, 멀티 홉 릴레이 환경에서 기지국의 대역폭 할당 시스템에 있어서, MAC 헤더에 연접되며, 대역폭 요청 CID의 CID 관련 정보를 기재하는 영역 및 상기 대역폭 요청 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하는 영역을 포함하는 필드를 가지는 메시지를 송신하는 릴레이 노드; 및 상기 CID 관련 정보로부터 해당 CID를 검출하고, 검출된 CID의 대역폭 정보를 상기 대역폭 요청 정보 기재 영역에서 검출하고, 상기 CID 및 상기 대역폭 요청 정보에 따라 필요한 대역폭을 릴레이 노드에 할당하는 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 멀티 홉 릴레이 환경에서 대역폭 할당과 할당 요청 방법 및 시스템에 따르면, 이동국의 다수개의 서비스 혹은 복수개의 이동국이 이용하는 복수개의 서비스 제공 시, 대역폭 요청을 통합적으로 운용함으로써 대역폭 요청을 위한 부하를 최적화할 수 있을 뿐만 아니라, 대역폭 요청을 위한 대기 시간을 줄이거나 제거하여, 이동국의 자원 요청을 빠르게 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 홉 릴레이 환경에 대응하는 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MAC signaling header 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 일반 MAC 헤더 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-CID 목록 기반의 단일 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 기존 승인 처리 서브헤더 기반의 단일 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 RS-CID 목록 기반의 복수 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비트맵 기반의 복수 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기존 승인 처리 서브헤더 기반의 복수 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더 구조를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더와 RS-CID 목록 기반의 단일 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더와 기존 승인 처리 서브헤더를 이용한 단일 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더와 RS-CID 목록 기반의 복수 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더와 비트맵 기반의 복수 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더와 복수의 기존 승인 처리 서브헤더를 이용한 복수 피기백을 설명하기 위한 도면,
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 동작을 설명하기 위한 순서도,
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 대역폭 할당 동작을 설명하기 위한 순서도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이동국이 특정 서비스를 이용하기 위하여 해당 서비스에 대한 고유 식별자를 가져야 하는데, 이동국이 릴레이 노드 또는 기지국과 형성하는 서비스 별 CID(Connection Identification)는 이러한 특정 서비스를 식별하는 식별자로 이용될 수 있다. 이하 설명에서, CID는 상술한 바와 같이, 특정 서비스를 구별하는 식별자이며, MS-CID는 이동국이 가지고 있는 해당 서비스에 대응하는 CID를 의미하며, RS-CID는 각 이동국이 해당 서비스별로 가지는 CID를 일정 기준에 따라 릴레이 노드가 매핑한 CID를 의미할 수 있다. 이에 따라, CID는 이동국 및 릴레이 노드별로 그 값이 달라질 수 있으나, 실질적으로 CID를 보유한 이동국, CID에 해당하는 서비스 등은 변경되지 않는다.
그리고 이하에서 설명하는 대역폭 정보는 일예로 대역폭양에 대한 정보가 될 수 있으며, 상기 대역폭양 정보는 상기 대역폭양 자체에 대한 정보 또는 상기 대역폭양에 대응되는 인덱스 정보가 될 수 있다.
한편, 본 발명 릴레이 노드는 일반 MAC 헤더에 연접되며, 대역폭 할당을 요청하는 대역폭 요청 CID의 CID 관련 정보를 기재하는 영역과, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하는 영역을 대역폭 요청 CID별로 작성하여 기재하는데, 이때, CID 관련 정보는 대역폭 할당을 요청하는 CID의 CID 정보, 대역폭 요청 CID가 일정 기준에 따라 정렬된 CID들의 목록 중 해당 순서 정보, CID들의 목록을 기반으로 생성된 비트맵에 따른 정보를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 홉 릴레이 환경을 설명하기 위한 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 멀티 홉 릴레이 환경은 기지국(30), 릴레이 노드(20) 및 이동국(10)을 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 멀티 홉 릴레이 환경은 하나의 릴레이 노드(20)를 예로 하여 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 릴레이 노드(20)는 다수개가 복합적으로 기지국(30)에 연결될 수 있으며, 각 릴레이 노드(20)는 다수개의 이동국과 각각 통신할 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 멀티 홉 릴레이 환경의 통신 시스템은 적어도 하나의 이동국(10)이 릴레이 노드(20)를 통하여 기지국(30)에 대역폭(Bandwidth)을 요청할 때, 이동국(10)이 현재 이용하고 있는 각각의 서비스에 대응하는 연결 식별자(Connection Identification : 이하 CID)를 기반으로 요청하게 된다. 이때, 이동국(10)이 복수개의 서비스를 이용함에 따라 복수개의 MS-CID를 가지는 경우 또는 다수개의 이동국(10)이 각각의 서비스를 이용함에 따라 각각의 MS-CID를 기반으로 대역폭 요청을 하는 경우에 릴레이 노드(20)는 이동국(10)들의 MS-CID들을 통합 분류하여 기지국(30)에 대역폭을 요청하게 된다. 이에 따라, 본 발명의 릴레이 노드(20)는 이동국(10)들의 대역폭 요청을 위한 메시지 송수신 과정에서 불필요한 오버헤드의 증가를 방지하고, 대역폭 요청 시 시스템에 따라 최적화된 대역폭 할당 요청 메시지를 작성할 수 있도록 지원한다. 이하 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 기지국(30)은 릴레이 노드(20)를 통하여 이동국(10)과 통신 채널을 형성한다. 이러한 통신 채널은 기지국(30)으로부터 릴레이 노드(20) 또는 릴레이 노드(20)를 경유하여 이동국(10) 방향으로 데이터를 전송하기 위한 다운 링크 채널(Down Link Channel)과, 이동국(10) 또는 릴레이 노드(20)로부터 기지국(30) 방향으로 데이터를 전송하기 위한 상향 링크 채널(Up Link Channel)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 기지국(30)은 일정 주기에 따라 릴레이 노드(20)에게 대역폭을 요청할지 여부를 체크하거나, 릴레이 노드(20)로부터 대역폭 요청에 대응하는 메시지를 수신하면, 릴레이 노드(20)에게 대역폭 할당을 위한 상향 링크 맵(UL MAP)을 송부한다. 상향 링크 맵은 전체 상향 링크에 해당하는 자원에 대한 맵으로서 현재 릴레이 노드(20)가 사용할 수 있는 대역폭과 다른 릴레이 노드(20) 또는 다른 이동국에게 이미 할당된 대역폭을 구분하여 표시할 수 있다.
또한, 기지국(30)은 초기화 과정에서 릴레이 노드(20)와 통신하여 필요한 정보를 송수신하게 되는데, 이 과정을 통하여 자신의 통신 영역에 어떠한 릴레이 노드(20)가 존재하는지, 어떤 릴레이 노드(20)가 어떤 RS-CID를 쓰는지 알 수 있다. 그리고 기지국(30)은 이동국(10)이 릴레이 노드(20) 영역에 진입하는 과정에서 릴레이 노드(20)로부터 이동국(10)의 진입에 대한 정보를 수신하기 때문에, 어떤 릴레이 노드(20)에 어떤 이동국(10)이 존재하는지도 알 수 있다. 따라서 기지국(30)은 릴레이 노드별로 이동국의 MS-CID에 대응하는 RS-CID 목록을 생성하여 관리할 수 있다.
상기 이동국(10)은 릴레이 노드(20)를 통하여 기지국(30)과 통신 채널을 형성하고, 특정 서비스 예를 들면 기지국(30) 방향으로의 데이터 전송을 수행하기 위하여 릴레이 노드(20)를 통하여 기지국(30)에 대역폭 할당을 요청할 수 있다. 예를 들어, 이동국(10)이 상향 링크로 사진을 업로드 하거나, 문서를 전송하거나, 작성된 메일을 전송하는 등의 데이터 전송을 수행하고자 할 경우, 릴레이 노드(20)를 통하여 기지국(30)으로 대역폭 할당을 요청하고, 요청된 대역폭을 할당 받은 경우, 해당 서비스를 수행할 수 있다. 이러한 이동국(10)은 하나의 이동국이 복수개의 서비스를 이용할 수 있으며, 다수개의 이동국(10)이 복수개의 서비스를 이용할 수 있다. 이때, 이동국(10)이 사용하는 서비스 또는 다수개의 이동국(10)이 사용하는 서비스를 각각 구별하고, 현재 이용하고 있는 서비스를 유지하기 위하여 이동국(10)은 기 약정되고 특정 서비스에 각각 대응하는 CID(Connection Identification : 이하 CID)를 기반으로 다양한 메시지(이하 MS-CID) 예를 들면 현재 서비스 유지를 위한 메시지, 추가적인 대역폭 할당 요청을 위한 메시지 등을 생성하고 이를 릴레이 노드(20)에 전송한다. 한편, 하나의 이동국이 복수개의 서비스를 이용할 수 있음에 따라, 하나의 이동국은 복수개의 MS-CID를 운용할 수 있으며, 다수개의 이동국(10)이 복수개의 MS-CID를 운용할 수 도 있다. 따라서 각각의 이동국(10) 또는 다수개의 이동국(10)은 특정 서비스 이용을 위하여 대역폭 할당을 요청하고자 하는 경우 각각의 CID를 포함하는 도 2에 도시된 바와 같은 대역폭 요청 헤더(bandwidth requet header)를 작성하여 릴레이 노드(20)에 전송한다. 상기 도 2를 참조하면, 대역폭 요청 헤더는 도시된 바와 같이, 헤더 타입(HT) 필드(201), 부호화(EC) 필드(203), 타입 필드(205), 대역폭 요청(BR MSB(11) 필드(207), BR LSB(8)) 필드(209), CID 필드(211, 213), 헤더 검사 시퀀스(HCS) 필드(215)를 포함할 수 있다.
상기 릴레이 노드(20)는 이동국(10)과 통신 채널을 형성하는 한편, 기지국(30)과 통신채널을 형성하여, 이동국(10)에서 기지국(30)으로, 기지국(30)에서 이동국(10)으로 전송되는 데이터를 전달한다. 이를 보다 상세히 설명하면, 이동국(10)은 특정 서비스를 이용하는 과정에서 서비스 초기화 및 서비스 유지 등을 위해 MS-CID를 이용하며, 추가적인 데이터 전송을 위한 대역폭 할당이 필요한 경우, 해당 MS-CID 별로 대역폭 할당을 요청하는 내용을 포함하는 MS-CID 메시지를 생성하고, 상술한 각 MS-CID 메시지를 릴레이 노드(20)에 전송한다.
이때 릴레이 노드(20)는 자신을 통해 기지국으로 전송되는 상향 링크 패킷이 있을 경우, 이 패킷의 일반 MAC 헤더(Generic Media Access Control Header)에 연접된 승인 처리 서브 헤더의 한 형태인 피기백 요청 헤더에 대역폭을 요청하는 MS-CID에 매핑되는 RS-CID에 관한 정보와 대역폭 요청 정보를 기입하여 이를 기지국으로 전송할 수 있다.
혹은, 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 요청하는 MS-CID 메시지들 중 첫 번째로 대역폭 할당을 요청하는 MS-CID 메시지로부터 해당 CID 정보와 필요로 하는 대역폭 할당 정보를 검출하고, 검출된 정보와 상기 MS-CID에 매핑되는 RS-CID를 일반 MAC 헤더(Generic Media Access Control Header)에 기재하여 대역폭 할당을 요청하는 MS-CID에 대응하는 RS-CID 메시지를 생성한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 두 번째로 검출된 대역폭 할당 요청을 요구하는 MS-CID 메시지에 대하여, RS-CID를 매핑하여 RS-CID를 결정하고, 결정된 RS-CID와 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 상기 일반 MAC 헤더에 추가적으로 연접하는 서브헤더에 기재하여 메시지를 작성하고, 이 메시지를 기지국(30)에 전송한다.
이후, 릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로부터 상술한 RS-CID 메시지에 대응하는 상향 링크 맵을 수신하고, 상향 링크 맵 중 승인 가능한 대역폭을 확인한 후, 이를 토대로 이동국(10)이 요청한 대역폭을 각 MS-CID 별로 이동국(10)에 할당한다.
다시 말하여, 본 발명의 릴레이 노드(20)는 이동국(10)의 MS-CID에 대응하는 RS-CID를 생성하고, 기지국(30)으로 전송되는 특정 MS-CID를 기반으로 작성되는 일반 MAC 헤더에 부가적으로 승인 처리 서브헤더(Grant Management Sub-Header)를 연접하여 전송함으로써 대역폭 할당 요청을 수행할 수 있다. 또한, 릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로 전송되는 특정 일반 MAC 헤더에 확장 서브헤더를 연접하여 대역폭 할당 요청을 수행할 수 도 있다. 그리고 릴레이 노드(20)는 이동국(10)의 대역폭 할당 요청을 복수로 처리해야 하는 경우 승인 처리 서브헤더를 일반 MAC 헤더에 연접하는 과정에서 다수개의 승인 처리 서브헤더를 연접하여 전송할 수 있다.
이러한 릴레이 노드(20)가 이용하는 일반 MAC 헤더에 대하여 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 일반 MAC 헤더는 헤더타입(Header Type) 필드(301)와, 부호화(Encoding) 필드(302)와, 타입 필드(303)와, 확장 서브헤더의 유무를 알리는 확장 서브헤더 필드(Extended Subheader Field)(304)와, 순환 중복 검사(CRC) 에러를 나타내는 CRC 지시자(CI) 필드(305)와, 페이로드 암호화에 사용하는 키에 대한 정보를 포함한 암호화 키 시퀀스(EKS) 필드(307)와, 본 발명에서 새롭게 정의하는 확장 피기백 요청(e-PBR: extended PiggyBack Request, 이하 'e-PBR'이라 칭하기로 한다) 필드(309)와, 길이(LEN) 필드(311, 313)와, CID 필드(315, 317)와, 헤더 검사 시퀀스(HCS) 필드(317)을 포함한다. 여기서, 타입 필드(303)는 다양한 타입을 정의하는 지시자가 기입되며 그 중 본 발명의 대역폭 할당 요청을 위한 메시지 정의에 이용되는 LSB(Least Significant Bit)(321)을 포함할 수 있다.
한편, 피기백 요청(piggyback request) 방식은 상기 일반 MAC 헤더의 타입 필드(303)의 최하위 비트(LSB: Least Significant Bit, 이하 'LSB'라 칭하기로 한다)를 승인 처리 서브헤더(grant management sub header)가 붙도록 설정, 즉 상기 타입 필드 LSB(321)를 '1'로 설정한 후, 일반 MAC 헤더 뒤에 해당 CID가 필요한 대역폭 할당 요청에 대한 정보를 기록한 2바이트의 승인 처리 서브헤더를 붙여서 송신하여 대역폭 할당을 요청하는 방식이다. 여기서, 상기 승인 처리 서브헤더에는 해당 CID가 기 할당 받은 대역폭을 초과하여 필요한 대역폭이 몇 바이트인지에 대한 정보가 기록된다. 승인 처리 서브헤더는 해당 CID의 서비스 클래스 종류에 따라 그 내용이 달라지며 상기 승인 처리 서브헤더 포맷은 하기 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
표 1
Syntax Size(bits) Notes
Grant management subheader(){
if(scheduled service type == USS){
SI 1
PM 1
FU 1
FL 4
reserved 9 Shall be set to zero
}else if(scheduled service type = extended rtps)}
Extended Piggyback Request 11
FU 1
FL 4
}else{
PiggyBack Request 16
}
}
Figure PCTKR2009002439-appb-I000001
표 1에서는 비요구 보장 서비스(UGS: Unsolicited Guaranteed Service, 이하 'UGS'라 칭하기로 한다)와 확장(extended) 실시간 폴링 서비스(rtPS: real time Polling Service, 이하 'rtPS'라 칭하기로 한다)의 승인 처리 서브헤더 포맷을 일예로 나타냈지만, 상기 승인 처리 서브헤더는 서비스 종류에 따라 그 내용이 달라진다. 이러한 스케쥴링 서비스 클래스로는 상기 UGS, 확장 rtPS 외에 rtPS, 비실시간 폴링 서비스(nrtPS: non real time Polling Service, 이하 'nrtPS'라 칭하기로 한다), 최선 시도 서비스(BE: Best Effort, 이하 'BE'라 칭하기로 한다)가 있다
상기 승인 처리 서브헤더의 각 필드에 대한 설명은 하기 표 2와 같다.
표 2
Name Length(bits) Description
SI 1 Slip indicator0 = No Action1 = Used by the MS to indicate a Slip of uplink grants relative to the uplink queue depth
PM 1 Poll-Me0 = No Action1 = used by the MS to request a bandwidth poll
FU 1 Frame Latency indication0 = Frame latency field disabled for this grant1 = Frame latency field enabled for this grant
FL 4 Frame LatencyThe number of frames previous to the current one in which the transmitted data was available. When the latency is greater than 15 then the FL field shall be set to 15.
Extended PBR 11 Extended PiggyBack RequestThe number of bytes of uplink bandwidth requested by the MS. The bandwidth request is for the CID. The request shall not include any PHY overhead. The request shall be incremental. In case of the extended rtPS, if the MSB is 1, the BS changes its polling size into the size specified in the LSBs of this field.
PiggyBack Request 16 PiggyBack RequestThe number of bytes of uplink bandwidth requested by the MS
상술한 일반 MAC 헤더 구조 중 본 발명에서 새롭게 제안하는 대역폭 할당 요청 방식은 릴레이 노드(20)가 일반 MAC 헤더의 CID에 대응되는 이동국의 다른 CID 또는 다른 이동국의 CID를 위한 단일 피기백 방식을 수행하여 대역폭 할당을 요청하는 방식과, 이동국이 일반 MAC 헤더의 CID에 대응되는 이동국의 복수개 CID들을 위한 복수 피기백 방식을 수행하여 대역폭 할당을 요청하는 방식을 포함한다. 이러한 대역폭 할당 요청 방식은 일반 MAC 헤더 구조 중 타입 필드 LSB (321)와 e-PBR(309) 비트의 조합에 의해 구분되어질 수 있다. 이에 대하여 표 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
표 3
LSB 필드 e-PBR 비트 운용
0 0 피기백 없음
1 0 일반 MAC 헤더의 RS-CID가 피기백으로 BR 실시
1 1 일반 MAC 헤더의 RS-CID가 속한 RS의 다른 RS-CIDml 피기백 허용하는 단일 피기백
0 1 복수 피기백
표 3에서 나타낸 바와 같이, 릴레이 노드(20)가 제공하는 대역폭 할당 요청 방식은 타입 필드 LSB와 e-PBR 비트의 조합에 따라 4가지 방식으로 표현될 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 릴레이 노드(20)는 피기백을 수행하지 않을 경우, 일반 MAC 헤더의 LSB 비트를 "0", e-PBR 비트를 "0"으로 세팅한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 요청하는 CID가 일반 MAC 헤더에 포함된 하나의 CID를 기반으로 피기백을 수행하여 대역폭 할당을 요청하고자 할 경우, LSB 비트를 "1"로, e-PBR 비트를 "0"으로 세팅한다. 특히, 본 발명의 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당이 필요한 CID가 일반 MAC 헤더에 포함된 CID에 대응하는 이동국과 다른 CID인 경우 LSB 비트를 "1"로, e-PBR 비트를 "1"로 세팅하여 단일 피기백을 수행한다. 마지막으로 본 발명의 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더에 포함된 CID와 다른 복수개의 CID들을 위한 대역폭 할당을 요청하는 복수 피기백을 수행하고자 할 경우, LSB 비트를 "0"으로, e-PBR 비트를 "1"로 세팅한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법에 있어서, 단일 피기백 방식과, 복수 피기백 방식 각각에 대하여 일반 MAC 헤더의 예약된 영역을 e-PBR로 정의하고, LSB 필드와 e-PBR 필드의 정의에 따라 서브헤더를 추가하는 방식과, 확장 서브헤더(Extended Sub-Header)를 이용하는 방식에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 단일 피기백 방식과 복수 피기백 방식에 있어서, 일반 MAC 헤더(generic MAC header)와 이에 연접되는 서브 헤더를 기반으로 하는 대역폭 할당 요청 방법에 대하여 도 4 내지 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법 중 일반 MAC 헤더와 서브헤더를 이용하는 단일 피기백 방식에 있어서, RS-CID 목록을 이용한 대역폭 할당 요청 동작을 설명하기 위한 도면이다.
한편 기지국이 각 단말에 CID를 할당하기 때문에, 기지국은 자신에게 어떤 단말이 속해 있고 어떤 단말에 어떤 CID가 있는지를 알고 있다. 단말이 어떤 릴레이와 연결될 경우 기지국은 릴레이에 해당 단말에 대한 이러한 정보를 제공한다. 따라서 릴레이는 자신과 통신 중인 단말의 CID 정보를 모두 알고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 단일 피기백 방식에 있어서, 제1 이동국(MS100)이 3개의 CID들 즉, MS-CID #100, MS-CID #105, MS-CID #205를 가지고, 제2 이동국(MS200)은 4개의 CID들 즉, MS-CID #252, MS-CID #301, MS-CID #302, MS-CID #367을 가진 경우이다.
한편, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100)의 MS-CID들 및 제2 이동국(MS200)의 MS-CID들을 자신의 RS-CID들에 매핑한다. 예를 들어, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100)의 MS-CID들에 대하여 RS-CID #1, RS-CID #2, RS-CID #3을 매핑하고, 제2 이동국(MS200)의 MS-CID들에 대하여 RS-CID #4, RS-CID #5, RS-CID #6, RS-CID #7을 각각 매핑할 수 있다. 이러한 CID 매핑 과정은 기 설정된 CID 매칭 방식에 따라 매핑하는 것으로, 본 발명이 상술한 CID의 특정 번호에 한정되는 것은 아니다. RS-CID 매핑이 완료되면, 릴레이 노드(20)는 일정한 기준에 따라 RS-CID들을 정렬하고, 정렬된 RS-CID들에 대응하는 RS-CID 목록을 작성한다.
여기서, 제1 이동국(MS100)이 전송하는 MS-CID #105에 대응하는 RS-CID #2가 기지국(30)으로 전송되는 메시지에 포함되는 CID이며, 제2 이동국(MS200)이 릴레이 노드(20)에 전송하는 CID들 중 세 번째 CID인 MS-CID #302에 대역폭 할당 요청을 하는 CID라고 가정하기로 하자. 이 경우, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #2를 포함하는 일반 MAC 헤더(40)를 작성하는 한편, 일반 MAC 헤더(40)의 LSB 필드 및 e-PBR 필드를 각각 "1"로 세팅한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(40)에 연접하는 2byte 승인 처리 서브헤더(grant management subheader)(41)에 RS-CID #6과 관련된 내용인 PBR(Piggy Back Request) 정보 즉, RS-CID #6의 RS-CID 정보와, RS-CID가 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 기재한다. 이를 위하여, 릴레이 노드(20)는 PBR 정보를 기재하면서, 승인 처리 서브헤더(41)를 두개의 영역 즉, RS-CID to PBR(n) 영역(43)과 PBR(16-n) 영역(45)으로 구분하여 RS-CID to PBR(n) 영역(43)에는 대역폭을 요청하는 CID 정보 또는 대역폭을 요청하는 CID 정보에 대응하는 정보를 기재하고, PBR(16-n) 영역(45)에는 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 기재할 수 있다. 이때, 승인 처리 서브헤더(41)를 위해 2byte가 할당되기 때문에, RS-CID #6의 CID 정보가 일정 비트 예를 들면 5비트 이상 넘게 되면 RS-CID 목록을 기반으로 설정할 수 있는"reduced RS-CID"를 사용하지 않고 [도 5]의 방식을 사용하는 것이 바람직하다. "reduced RS-CID"는 RS-CID 목록을 기반으로 생성되는 것으로, 예를 들어, 상술한 바와 같이, 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)에 속하는 MS-CID들을 기반으로 생성된 RS-CID들은 릴레이 노드에 의해 정렬하게 되는데, 이때, 릴레이 노드는 특정 RS-CID가 RS-CID 목록에서 몇 번째에 위치하는지를 알 수 있다. 이를 이용하여, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #6의 경우, RS-CID 목록 중 6번째에 위치하는지를 알 수 있고, 결과적으로, 릴레이 노드(20)는 reduced RS-CID 정보로 "6"을 사용할 수 있다. 릴레이 노드(20)가 이러한 reduced RS-CID 정보를 기반으로 일반 MAC 헤더(40)와 연접한 승인 처리 서브헤더(41)를 포함하는 메시지를 기지국(30)에 전송하면, 기지국(30)은 일반 MAC 헤더(40)의 RS-CID를 통해 어떤 릴레이 노드의 RS-CID 목록인지를 확인하고, reduced RS-CID 정보 및 승인 처리 서브 헤더(41)에 기재된 내용을 통하여 어떤 MS-CID가 얼마만큼의 대역폭을 필요로 하는지 확인할 수 있다.
여기서, "RS-CID to PBR" 필드의 사이즈 n은 다음 수학식 1을 통하여 도출할 수 있다.
[수학식 1]
n = min(5.m)
여기서, k가 일반 MAC 헤더의 CID가 속하는 릴레이 노드가 가진 RS-CID 목록의 CID 개수라고 할 경우, m은 2^m ≥ k를 만족하는 수를 선택한다. 예를 들어, RS-CID 목록의 CID 총 개수가 12라면, 2^4 ≥ 12 이므로 k = 12, m = 4, n = 4가 될 수 있고, 이에 따라, PBR 필드의 크기는 12비트가 될 수 있다. 최소로 요구되는 PBR 필드의 크기가 11비트 일 경우 "RS-CID to PBR" 필드 사이즈 n은 5비트까지 사용 가능할 것이다.
한편, 릴레이 노드(20)는 RS-CID 목록에서 CID의 개수가 RS-CID to PBR 필드 사이즈로 표현할 수 있는 개수보다 많은 경우, 예를 들어, RS-CID to PBR 필드 사이즈가 5인 경우, 릴레이 노드(20)는 총 32개의 CID를 구분할 수 있으나, RS-CID to PBR 필드 사이즈가 "5"를 초과하는 경우에는 적절한 CID 구분을 수행할 수 없다. 이를 위하여 릴레이 노드(20)는 도 5에 도시된 바와 같은 데이터 구조를 이용하여 적절한 대역폭 할당을 요청할 수 있도록 지원한다.
도 5는 일반 MAC 헤더의 RS-CID가 속하는 릴레이의 다른 CID가 대역폭을 요청할 때 RS-CID를 줄여서 사용하는 것이 어려울 경우 일반 MAC 헤더(generic MAC header)에 대역폭을 요청하는 RS-CID를 표기하는 필드를 연접하고 이 RS-CID의 대역폭 요청 정보를 담은 피기백 서브 헤더를 연접하는 방식이다. 이때에는 기존의 승인 처리 서브 헤더를 피기백 헤더로 이용 가능하다.
상기 도 5를 참조하면, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)의 MS-CID들에 매핑되는 RS-CID들을 설정하며, 이를 기반으로 RS-CID 목록을 생성할 수 있다. 이러한 릴레이 노드(20)는 자신의 RS-CID 목록에 포함되는 하나의 CID, 예를 들면 RS-CID #6이 대역폭 할당을 요청하는 내용을 포함한 경우, 도시된 바와 같은 메시지를 기지국으로 송신한다. 여기서, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #6을 위한 대역폭 할당 요청을 위해 표1과 함께 설명한 승인 처리 서브헤더(이하 '기존 승인 처리 서브헤더', conventional grant management subheader)(53)를 사용한다. 이때, 기존 승인 처리 서브헤더(53)에는 상기 RS-CID #6에 필요한 대역폭 할당 요청 정보인 "PBR for the RS-CID" 정보만이 포함되어 있으므로 RS-CID #6 정보가 포함된 "RS-CID to BR" 정보를 포함하는 2바이트 서브헤더(51)가 상기 기존 승인 처리 서브헤더(53)와 함께 송신된다.
즉, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #2 정보를 포함한 일반 MAC 헤더(50)에 RS-CID #6 정보의 CID에 정보를 포함하는 서브헤더(51)와, RS-CID #6에 필요한 대역폭 할당 요청 정보를 포함한 기존 승인 처리 서브헤더(53)를 연접하여 기지국(30)으로 송신한다.
한편, 릴레이 노드(20)로부터 상기 메시지를 수신한 기지국(30)은 일반 MAC 헤더(50)의 LSB 비트 및 e-PBR 비트를 확인하여 각각이 "1"로 셋팅되어 있는 경우, 이 메시지가 단일 피기백을 위한 메시지임을 확인할 수 있고, 서브헤더(51)로부터 대역폭이 필요한 RS-CID #6에 해당하는 CID 정보를 검출하고, 상기 기존 승인 처리 서브헤더(53)를 통해 상기 RS-CID #6이 필요로 하는 대역폭을 검출하여 해당 대역폭을 릴레이 노드(20)에 할당한다.
여기서, 릴레이 노드(20)는 해당 RS-CID의 대역폭 할당 요청 정보를 기존 승인 처리 서브헤더(53)를 이용하여 기재하고, 서브헤더(51)를 이용하여 RS-CID #6의 CID 정보를 기재하는 경우, 별도의 RS-CID 목록을 생성할 필요가 없다. 또한, 릴레이 노드(20)는 MS-CID를 매핑한 RS-CID를 이용하는 대신, MS-CID 자체를 사용하여도 동일한 대역폭 요청을 위한 메시지 송신이 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 단일 피기백 방식에 있어서, 대역폭 할당 요청 방식은 기지국(30)으로 전송되는 일반 MAC 헤더에 대역폭 할당을 요청하는 CID 관련 정보를 최소화하여 전송하도록 지원함으로써, 대역폭 할당 요청을 위한 메시지 전송 시 발생하는 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 단일 피기백 방식에 따른 대역폭 할당 요청 방법은 대역폭 할당 요청 확인을 위한 기지국(30)의 폴링 주기에 관계없이 수행할 수 있음으로, 불필요한 시간 지연을 최소화할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 복수 피기백 방식에 있어서, 대역폭 할당 요청 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법 중 복수 피기백 방식에 있어서, RS-CID 목록에 따라 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID의 순번을 설정하여 메시지를 작성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)들의 MS-CID들을 일정 기준에 따라 정렬하여 RS-CID 목록을 생성한다. 즉, 릴레이 노드(20)는 자신과 통신 중인 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)에 속하는 MS-CID #100, MS-CID #105, MS-CID #205 및 MS-CID #252, MS-CID #301, MS-CID #302, MS-CID #367을 기 설정된 자신의 RS-CID에 일정 기준에 따라 매핑한다. 즉, 릴레이 노드(20)는 MS-CID #100을 RS-CID #1에 매핑하고, MS-CID #105는 RS-CID #2에 매핑하며, MS-CID #205는 RS-CID #3에 매핑하고, MS-CID #252는 RS-CID #4에 매핑하며, MS-CID #301은 RS-CID #5에 매핑한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 MS-CID #302을 RS-CID #6에 매핑하고, MS-CID #367은 RS-CID #7에 매핑한다. 여기서, 본 발명은 상술한 CID 매핑 번호에 한정되는 것은 아니며, 각 매핑 번호는 기 설정된 일정 기준에 따라 변동될 수 있다.
여기서 제1 이동국(MS100)의 MS-CID 중 세 번째 CID인 MS-CID #3과, 제2 이동국(MS200)의 MS-CID 중 첫 번째와 세 번째 CID인 MS-CID #10 및 MS-CID #30 이 대역폭 할당을 요청하는 MS-CID로 가정하기로 한다.
상술한 매핑 과정에서, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)의 MS-CID 중 대역폭 할당을 요청하는 내용을 포함하고 있는 MS-CID가 있는지 여부를 확인한다. 이때, 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)이 릴레이 노드로 대역폭 할당을 요청하기 위해서는 기존의 일반적인 대역폭 요청 과정을 수행할 수 있다. 그러면, 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 요청하는 각 MS-CID에 대응하는 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6을 포함하는 RS-CID 목록을 기반으로 도시된 바와 같은 대역폭 할당 요청 메시지를 작성한다. 이때, 릴레이 노드(20)는 상기 메시지의 LSB 비트를 "0"으로, e-PBR 비트를 "1"로 세팅함으로써, 상기 메시지가 복수개의 CID에 해당하는 대역폭 할당을 요청할 것임을 나타낼 수 있다. 일반 MAC 헤더(60)의 CID 필드에 RS-CID #3의 CID 정보를 기재한 이후, 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(60)에 연접되는 서브헤더들을 기재한다. 이때, 작성되는 서브헤더들은 RS-CID #3의 대역폭 할당 요청 정보에 해당하는 PBR 기재를 위한 제1 서브헤더(62), RS-CID #4의 대역폭 할당 요청 정보에 해당하는 PBR 기재를 위한 제2 서브헤더(64) 및 RS-CID #6의 대역폭 할당 요청 정보에 해당하는 PBR 기재를 위한 제3 서브헤더(66)를 포함할 수 있다.
제1 서브헤더(62)는 "The number of PBR(n)" 영역(61)과 "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(63)을 포함한다. "The number of PBR(n)" 영역(61)은 대역폭 할당을 요청하는 전체 PBR의 개수를 나타낸다. 여기서 사이즈 n은 앞서 설명한 수학식 1을 통하여 산출할 수 있다. "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(63)은 RS-CID #3이 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보 예를 들면 대역폭의 양을 기재한다.
제2 서브헤더(64) 및 제3 서브헤더(66)는 각각 "RS-CID to PBR(n)" 영역(65)과 "PBR(16-n)" 영역(67)을 포함한다. 제2 서브헤더(64)의 "RS-CID to PBR(n)" 영역(65)은 RS-CID #4가 전체 RS-CID 목록 중 몇 번째에 해당하는지에 대한 정보 즉, "4"가 기입될 수 있으며, 제3 서브헤더(66)의 "RS-CID to PBR(n)" 영역은 RS-CID #6이 전체 RS-CID 목록 중 몇 번째에 해당하는지에 대한 정보 즉, "6"이 기입될 수 있다. 또한, 제2 서브헤더(64)에서 "PBR(16-n)" 영역(67)은 RS-CID #4가 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 기재하며, 제3 서브헤더(66)에서 "PBR(16-n)" 영역은 RS-CID #6이 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 기재한다.
릴레이 노드(20)는 이렇게 작성된 메시지 즉, RS-CID #3의 CID을 포함하는 일반 MAC 헤더(60)와, 전체 서브 헤더의 개수 정보와 RS-CID #3의 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 제1 서브헤더(62), RS-CID #4의 CID 정보 및 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 제2 서브헤더(64), RS-CID #6의 CID 정보 및 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 제3 서브헤더(66)를 포함하는 메시지를 기지국(30)에 전송한다.
그러면, 기지국(30)은 상술한 메시지를 수신하고, 일반 MAC 헤더(60)의 LSB 비트 및 e-PBR 영역을 검사하여 각 비트가 "0"과 "1"로 세팅되어 있으면, 수신된 메시지가 복수 피기백 메시지임을 확인하고, 제1 서브헤더(62)를 확인하여 몇 개의 CID가 대역폭 할당을 요청하는지 확인할 수 있다. 또한, 기지국(30)은 각 서브헤더들을 확인하여 전체 대역폭 할당 양을 확인할 수 있다. 그러면, 기지국(30)은 이에 대응하는 대역폭 할당 맵 예를 들면 상향 링크 맵을 릴레이 노드(20)에 제공한다.
릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로부터 상향 링크 맵을 수신하면, 상향 링크 맵으로부터 가용한 대역폭 할당 영역을 확인하고, 이를 기반으로 UL-MAP을 작성하여 이를 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)에 전송한다. 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)은 릴레이 노드(20)로부터 해당 MS-CID에 대한 대역폭 할당을 인식하고, 할당받은 대역폭을 통하여 데이터 전송을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 릴레이 노드(20)가 대역폭 할당을 요청하는 다수개의 MS-CID를 가지고 있는 경우, 자신에게 속한 전체 MS-CID를 기반으로 RS-CID 목록을 생성하여, 대역폭 할당을 요청하는 각 RS-CID의 순번을 설정한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로 전송할 특정 RS-CID를 위한 일반 MAC 헤더에 대역폭 할당 요청을 위한 서브헤더를 각 CID 별로 추가로 연접하되, CID별 색인 값을 각 CID의 순번으로 결정하여 기재한다. 이에 따라, 릴레이 노드(20)는 2byte가 할당되는 서브 헤더를 대역폭 할당 요청 CID 별로 추가하는 과정을 통하여 대역폭 할당 요청 메시지의 크기를 최소화할 수 있고, 다수개의 대역폭 할당 요청 CID들 통합적으로 운용할 수 있다.
한편, 릴레이 노드(20)는 전체 CID의 개수를 일정 비트맵으로 매핑하여 보다 빠르게 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID를 구별할 수 있도록 지원할 수 있으며, 이를 위해 릴레이 노드(20)는 도 7에 도시된 바와 같은 메시지를 작성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법 중 복수 피기백 방식에 있어서, 전체 RS-CID들을 일정 비트맵에 매핑하여 대역폭 할당 요청 메시지를 작성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 릴레이 노드(20)는 자신에게 속한 MS-CID들을 일정 기준에 따라 정렬하여 RS-CID 목록을 생성한다. 이를 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 릴레이 노드(20)는 MS-CID #100을 RS-CID #1에 매핑하고, MS-CID #105는 RS-CID #2에 매핑하며, MS-CID #205는 RS-CID #3에 매핑하고, MS-CID #252는 RS-CID #4에 매핑하며, MS-CID #301은 RS-CID #5에 매핑한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 MS-CID #302을 RS-CID #6에 매핑하고, MS-CID #367은 RS-CID #7에 매핑한다. 여기서, 본 발명은 상술한 CID 매핑 번호에 한정되는 것은 아니며, 각 매핑 번호는 기 설정된 일정 기준에 따라 변동될 수 있다.
여기서 제1 이동국(MS100)이 전송하는 MS-CID 중 세 번째 CID인 MS-CID #3과, 제2 이동국(MS200)이 전송하는 MS-CID 중 첫 번째와 세 번째 CID인 MS-CID #10 및 MS-CID #30 이 대역폭 할당을 요청하는 MS-CID로 가정하기로 한다.
제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)이 대역폭 할당을 요청하기 위해서는 기존의 단말이 기지국으로 대역폭을 요청하는 방식을 사용할 수 있다.
다음으로, 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 요청하지 않는 MS-CID에는 "0"을 할당하고, 대역폭 할당을 요청하는 각 MS-CID에는 "1"을 할당한다. 결과적으로, 대역폭 할당을 요청하는 각 MS-CID에 대응하는 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6은 "1"이 할당되고, 나머지 RS-CID들은 "0"이 할당된다. 상술한 가정을 기반으로 릴레이 노드(20)는 전체 RS-CID 목록에 대응하는 비트맵"0011010"을 산출할 수 있다.
상술한 비트맵 산출 과정이 완료되면, 릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로 전송되는 특정 RS-CID 예를 들면 RS-CID #2에 포함된 CID를 기반으로 일반 MAC 헤더(generic MAC header)(70)를 작성하고, 일반 MAC 헤더(70)의 LSB 비트는 "0"으로, e-PBR 비트는 "1"로 세팅한다. 이후, 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(70)에 연접하며 상술한 비트맵 정보인 "RS-CID BR bitmap"이 기재된 서브헤더(71)를 작성한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 RS-CID BR bitmap이 기재된 서브헤더(71)와 연접되며 대역폭 할당을 요청하는 각 CID별 대역폭 할당 요청 정보를 기재하는 기존 승인 처리 서브헤더(Conventional grant mgmt subheader)(72, 74, 76)를 작성하여 피기백 요청을 실시한다.
이후, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #2에 대응하는 일반 MAC 헤더(70), 일반 MAC 헤더(70)에 연접되는 RS-CID BR bitmap을 포함하는 서브헤더(71), 서브헤더(71)에 연접하되 상술한 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6으로부터 검출한 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 기존 승인 처리 서브헤더(72, 74, 76)을 포함하는 메시지를 기지국(30)에 전송한다. 이때, 릴레이 노드(20)는 RS-CID BR bitmap을 일정 비트 수로 고정하거나, 가변하여 적용할 수 있을 것이다. 릴레이 노드(20)가 RS-CID BR bitmap의 크기를 고정하는 경우, 예를 들면 2byte로 고정하는 경우, 릴레이 노드(20)가 처리하는 RS-CID의 총 개수가 16개 이하인 경우가 될 수 있다. 2byte로 비트맵의 크기가 고정되는 경우, 릴레이 노드(20)는 상술한 비트맵 "0011010"을 앞의 7비트에 할당하고, 나머지 비트에는 "0"을 할당하여, 전체 비트맵이 "0011010000000000"이 되도록 설정할 수 있을 것이다.
기지국(30)은 릴레이 노드(20)로부터 메시지를 수신하면, 일반 MAC 헤더(70)의 LSB 비트가 "0", e-PBR 비트가 "1"로 세팅되어 있는 경우, 수신된 메시지가 복수 피기백을 위한 메시지임을 확인할 수 있고, 연접된 서브헤더(71)의 비트맵을 통하여 어떠한 RS-CID가 대역폭 할당을 필요로 하는지 확인할 수 있다. 그리고 기지국(30)은 대역폭 할당을 필요로 하는 RS-CID가 실제 필요로 하는 대역폭의 양을 서브헤더(72)에 연접된 기존 서브헤더(72, 74, 76)들로부터 확인할 수 있다. 이 과정에서 기지국(30)은 연접된 기존 서브헤더 순서와 비트맵에 표시된 대역폭 할당을 필요로 하는 RS-CID의 CID를 매칭시켜 필요한 만큼의 대역폭 할당을 위한 상향 링크 맵을 작성하고, 이 메시지를 릴레이 노드(20)에 전송한다.
릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로부터 상향 링크 맵을 수신하면, 이를 기반으로 대역폭 할당을 필요로 하는 각 이동국의 MS-CID에 대하여 적절한 대역폭 할당을 제어하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 복수 피기백 방식에서 비트맵을 이용한 대역폭 할당 요청 방법은 전체 CID 개수가 일정 비트맵으로 표현 가능한 경우, 대역폭 할당을 필요로 하는 CID를 구별하기 위한 색인을 빠르게 작성 및 인식할 수 있고, 그에 따른 대역폭 할당 요청 정보를 기존 승인 처리 서브 헤더에 기재하여 필요한 대역폭을 할당받을 수 있도록 지원 가능하다.
한편, 릴레이 노드(20)는 전체 CID의 개수가 CID 식별을 위하여 할당되는 일정 비트 수 예를 들면 5비트로 표현할 수 있는 개수를 넘는 경우 예를 들면, 40개의 CID를 처리해야 하는 경우, 또는 상술한 비트맵을 이용할 때 과도한 비트 수를 할당해야 하는 경우 도 8에 도시된 바와 같은 메시지를 작성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법 중 복수 피기백 방식에 있어서, 전체 RS-CID 개수 또는 목록에 관계없이 대역폭 할당 요청 메시지를 작성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 릴레이 노드(20)는 MS-CID #100을 RS-CID #1에 매핑하고, MS-CID #105는 RS-CID #2에 매핑하며, MS-CID #205는 RS-CID #3에 매핑하고, MS-CID #252는 RS-CID #4에 매핑하며, MS-CID #301은 RS-CID #5에 매핑한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 MS-CID #302을 RS-CID #6에 매핑하고, MS-CID #367은 RS-CID #7에 매핑한다. 여기서, 본 발명은 상술한 CID 매핑 번호에 한정되는 것은 아니며, 각 매핑 번호는 기 설정된 일정 기준에 따라 변동될 수 있다.
여기서 제1 이동국(MS100)이 전송하는 MS-CID 중 세 번째 CID인 MS-CID #3과, 제2 이동국(MS200)이 전송하는 MS-CID 중 첫 번째와 세 번째 CID인 MS-CID #10 및 MS-CID #30 이 대역폭 할당을 요청하는 MS-CID로 가정하기로 한다.
제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)이 대역폭 할당을 요청하기 위해서는 단말이 기지국으로 대역폭을 요청하는 기존의 방식을 사용할 수 있다. 그러면, 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID #3에 포함된 CID를 기반으로 일반 MAC 헤더(80)를 작성하고, 대역폭 할당 요청 정보는 일반 MAC 헤더(80)에 연접하는 제1 서브헤더(1st subheader)(83)에 기재한다. 이때, 제1 서브헤더(83)는 두개의 영역으로 구분될 수 있으며, "The number of PBR(n)" 영역(81)과 "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(82)을 포함한다. 여기서, "The number of PBR(n)" 영역(81)은 대역폭 할당을 요청하는 전체 PBR의 개수를 나타낸다. 여기서 사이즈 n은 앞서 설명한 수학식 1을 통하여 산출할 수 있다. "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(82)은 RS-CID #3이 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보 예를 들면 대역폭의 양을 기재한다.
한편, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #4 및 RS-CID #6에 대응하는 대역폭 할당 요청 정보를 제2 서브헤더(2nd subheader, Conventional grant mgmt subheaer)(85)와 제3 서브헤더(3rd subheader)(87)에 각각 기재한다. 이 가정에서, 제2 서브헤더(85)와 제3 서브헤더(87)는 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보만 기재됨으로, 각 기존 서브헤더(85, 87)에 CID를 식별할 수 있는 서브헤더들(84, 86)을 더 기재한다. 결과적으로, 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(80)의 LSB 비트를 "0" 및 e-PBR 비트가 "1"로 세팅하여 이 메시지가 복수 피기백을 위한 메시지임을 나타내고, 일반 MAC 헤더(80)에 제1 서브헤더(83)를 연접하여 작성하되, 제1 서브헤더(83)를 앞서 설명한 바와 같이, PBR 전체 개수를 나타내는 영역인 "The number of PBR(n)" 영역(81)과, 일반 MAC 헤더(80)에 포함된 CID가 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보에 대한 "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(82)을 작성한다.
그리고 릴레이 노드(20)는 제1 서브헤더(83)에 연접하며 대역폭 할당을 필요로 하는 다른 CID 즉, RS-CID #4의 CID를 기재하는 서브헤더(84)를 추가하고, RS-CID #4가 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 상기 서브헤더(84)에 연접되는 제2 서브헤더(85)에 기재한다. 동일한 방식으로 릴레이 노드(20)는 제2 서브헤더(85)에 연접되며 RS-CID #6의 CID를 기재하는 서브헤더(86)를 추가하고, 상기 서브헤더(86)에 연접되며 RS-CID #6이 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 기재하는 제3 서브헤더(87)를 포함하는 메시지를 작성하고, 이 메시지를 기지국(30)에 전송한다.
그러면, 기지국(30)은 릴레이 노드(20)로부터 상기 메시지를 수신한 경우, 일반 MAC 헤더(80)의 LSB 비트와 e-PBR 비트 값을 확인하여 LSB 비트가 "0"이고 e-PBR 비트가 "1"인 경우, 상기 메시지가 복수 피기백 방식을 위한 메시지임을 확인하고, 일반 MAC 헤더(80)에 연접한 서브헤더(83)를 확인하여 전체 PBR 개수를 확인한다. 그리고 이 과정에서 기지국(30)은 일반 MAC 헤더(80)에 포함된 CID가 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(82)을 확인함으로써 획득할 수 있다. 이후, 기지국(30)은 연접되는 제1 서브헤더(83)에 연접되는 서브헤더(84), 제2 서브헤더(85), 서브헤더(86), 제3 서브헤더(87)를 확인하여, 해당 릴레이 노드(20)가 필요로 하는 전체 대역폭 할당 요청 정보와 전체 CID 정보를 획득하고, 필요한 만큼의 대역폭 할당을 위한 상향 링크 맵을 릴레이 노드(20)에 전송한다.
릴레이 노드(20)는 상기 기지국(30)으로부터 상향 링크 맵을 수신하면, 이를 기반으로 각 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)의 CID에 대응하는 대역폭을 할당하는 UL MAP을 작성하고, 이를 각 이동국에 전송한다. 이동국은 릴레이 노드(20)로부터 UL-MAP를 수신하면, 할당된 대역폭을 기반으로 기지국(30) 방향으로 데이터를 전송하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 복수 피기백 방식에 있어서, 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 필요로 하는 RS-CID에 대응하는 일반 MAC 헤더와 서브헤더를 작성하는 한편, 각 CID 정보를 기재하는 서브헤더와 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 기존 승인 처리 서브헤더를 포함시키게 됨으로, 별도의 RS-CID 목록이 필요 없으며, 이동국으로부터 수신되는 MS-CID를 그대로 이용하여 대역폭 할당 요청 메시지를 작성할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법 중 일반 MAC 헤더와, 이에 연접하는 승인 처리 서브헤더를 이용하여 단일 피기백과 복수 피기백을 수행하는 방법에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법 중 일반 MAC 헤더와, 일반 MAC 헤더에 정의할 수 있는 확장 서브헤더를 이용하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
본 발명의 대역폭 할당 요청 방법 중 확장 서브헤더를 이용하기 위해서는 일반 MAC 헤더의 ESF(extended sub-header field)를 1로 세팅하면 된다. 이와 같이 ESF(507) 비트는 확장 서브헤더의 유무를 알리는 비트로서, 릴레이 노드(20)는 확장 서브헤더를 이용하고자 할 경우, 상기 ESF(507) 비트를 '1'로 셋팅하고, 일반 MAC 헤더에 확장 서브헤더를 연접하여 기지국으로 송신할 수 있다.
본 발명의 대역폭 할당 요청 방법 중 확장 서브헤더를 이용하는 방법을 설명하기에 앞서, 확장 서브헤더의 메시지 구조를 도 9를 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 9는 확장 서브헤더 그룹 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 확장 서브헤더는 상기 확장 서브헤더 전체의 길이를 나타내는 확장 서브헤더 그룹 길이(Extended subheader group length) 필드(1401)와, 예비 필드(1403)와, 확장 서브헤더 타입(Extended subheader type 1) 필드(1405)와, 확장 서브헤더 바디(Extended subheader body 1) 필드(1407) 등을 포함한다. 여기서, 상기 확장 서브헤더의 종류는 상기 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값에 따라 128개까지 정의될 수 있으며, 상기 확장 서브헤더 종류가 새로이 정의됨에 따라 그에 대응되는 확장 서브헤더 바디 또한 새로이 정의된다.
즉, 일반 MAC 헤더(generic MAC header)에 확장 서브헤더를 연접하여 송신할 때, 전체 확장 서브헤더 그룹의 길이를 먼저 표시하고, 하기 표 4 및 표 5를 참조하여 필요한 확장 서브헤더를 차례로 연접한다. 또한, 상기 확장 서브헤더는 상향링크 및 하향링크의 각 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값에 따라 구분될 수 있다. 먼저, 상향링크에서 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값에 따라 구분되는 확장 서브헤더 종류는 하기 표 4와 같다.
표 4
Extended subheader type Name Extended subheader body size(byte)
0 SDU_SN extended subheader 1
1 DL sleep control extended subheader 3
2 Feedback request extended subheader 3
3 SN request extended subheader 1
4 PDU SN(short) extended subheader 1
5 PDU SN(long) extended subheader 2
6-127 Reserved -
다음으로, 하향링크에서 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값에 따라 구분되는 확장 서브헤더 종류는 하기 표 5와 같다.
표 5
Extended subheader type Name Extended subheader body size(byte)
0 MIMO mode feedback extended subheader 1
1 UL Tx power report extended subheader 1
2 Mini-feedback extended subheader 2
3 PDU SN(short) extended subheader 1
4 PDU SN(long) extended subheader 2
5-127 Reserved -
따라서 본 발명은 상향링크에서 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값이 6내지 127에 해당될 경우의 예비영역과, 하향링크에서 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값이 5내지 127에 해당될 경우의 예비영역을 사용하여 단일 피기백 방식 또는 복수 피기백 방식을 수행하여 대역폭 할당을 요청하는 방식을 제안한다.
이하 설명에서, 본 발명의 실시 예에서는 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값이 A일 경우를 릴레이 노드가 RS-CID 목록과 확장 서브헤더를 이용한 단일 피기백 방식을 수행하여 대역폭 할당을 요청하는 경우라 정의하고, 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값이 B일 경우를 릴레이 노드가 확장 서브헤더와 기존 승인 처리 서브헤더를 이용한 단일 피기백 방식을 수행하여 대역폭 할당을 요청하는 경우라 정의하기로 한다. 또한, 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값이 C일 경우를 릴레이 노드가 확장 서브헤더와 RS-CID 목록의 순서 정보를 이용한 복수 피기백 방식을 기반으로 대역폭 할당을 요청하는 경우로 정의하며, 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값이 D일 경우를 릴레이 노드가 RS-CID 목록에 대응하는 각 RS-CID들을 대역폭 할당 요청을 기준으로 생성한 비트맵과 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식으로 대역폭 할당을 요청하는 경우로 정의하고, 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값이 E일 경우를 릴레이 노드가 복수개의 RS-CID 각각에 대응하는 CID 정보들을 각각 기재하는 서브헤더와 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식을 기반으로 대역폭 할당을 요청하는 경우로 정의하기로 한다. 여기서, 상기 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값을 설명의 편의상 A,B,C,D,E,라고 정의하였으나 상기 표 4 및 표 5의 예비영역에 해당되는 서브헤더 타입 필드(1405) 값, 즉 상향링크에서 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값 6내지 127 및 하향링크에서 확장 서브헤더 타입 필드(1405) 값 5내지 127 어느 것이든 사용할 수 있음은 물론이다.
도 10은 본 발명의 대역폭 할당 요청을 위한 단일 피기백 방식 중 확장 서브헤더와 RS-CID 목록을 이용한 메시지 작성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 본 발명의 확장 서브헤더를 이용한 단일 피기백 방식에 있어서, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)의 MS-CID들을 자신의 RS-CID에 매핑한다. 예를 들어, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100)의 CID들에 대하여 RS-CID #1, RS-CID #2, RS-CID #3을 매핑하고, 제2 이동국(MS200)의 CID들에 대하여 RS-CID #4, RS-CID #5, RS-CID #6, RS-CID #7을 각각 매핑할 수 있다. 이러한 CID 매핑 과정은 기 설정된 CID 매칭 방식에 따라 매핑하는 것으로, 본 발명이 상술한 CID의 특정 번호에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 제1 이동국(MS100)의 MS-CID #105에 대응하는 RS-CID #2가 기지국(30)으로 전송되는 메시지에 포함되는 CID이며, 제2 이동국(MS200)의 세 번째 CID인 MS-CID #302에 대역폭 요청을 위한 내용이 포함되어 있다고 가정하기로 하자. 그러면, 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)이 대역폭 할당을 요청하기 위해서는 MS-CID에, CID 정보와 필요로 하는 대역폭 할당 요청에 대한 정보 및 이를 나타내는 필드 값을 기재하기 때문에, 릴레이 노드(20)는 상술한 정보의 기재 여부 및 필드 값 확인을 통하여, 해당 MS-CID가 대역폭 할당 요청을 위한 MS-CID인지 여부를 확인할 수 있다. 이에 따라 상술한 매핑 과정에서, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)의 MS-CID 중 대역폭 할당을 요청하는 내용을 포함하고 있는 MS-CID가 있는지 여부를 확인할 수 있다. 즉, 릴레이 노드(20)는 RS-CID 목록에서 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6이 대역폭 할당을 요청하는 CID임을 알 수 있다.
RS-CID 매핑이 완료되면, 릴레이 노드(20)는 일정한 기준에 따라 RS-CID들을 정렬하고, 정렬된 RS-CID들에 대응하는 RS-CID 목록을 작성한다. 이 경우, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #2를 포함하는 일반 MAC 헤더(100)를 작성하는 한편, 일반 MAC 헤더(100)의 ESF 필드를 "1"로 셋팅하고, 상기 일반 MAC 헤더(100)에 확장 서브헤더 그룹 길이 필드(Extended subheader group length)(101)와 해당 확장 서브헤더와 확장 서브헤더 타입 a(Extended subheader type a)(103) 및 상기 확장 서브헤더 타입 a(103)에 대응되는 확장 서브헤더 바디 a(Extended subheader body a)(105)를 연접하여 송신한다. 이때, 상기 확장 서브헤더 바디 a(105)는 "RS-CID to PBR(n)" 영역(107)과, "PBR(16-n)" 영역(109)을 포함한다. RS-CID to PBR(n) 영역(107)은 대역폭 할당 요청을 실시할 RS-CID가 RS-CID 목록에서 차지하는 순위 정보를 포함하고, "PBR(16-n)" 영역(109)은 상기 대역폭 할당 요청을 실시할 CID가 요청하는 대역폭 할당 요청 정보를 포함한다. 릴레이 노드(20)는 이 메시지를 일반 MAC 헤더(100)에 연접된 확장 서브 헤더 타입 a(103)에 연접하여 기지국(30)으로 송신한다. 여기서, "RS-CID to PBR" 필드의 사이즈 n은 상술한 수학식 1을 통하여 도출할 수 있다.
한편, 기지국(30)은 릴레이 노드(20)로부터 상기 메시지를 수신하면, ESF 필드를 확인하여 확장 서브헤더가 있는지 여부를 판단할 수 있으며, ESF가 "1"로 셋팅되어 있는 경우, 확장 서브헤더 타입을 확인하여 어떠한 방식의 대역폭 할당 요청 메시지인지를 확인할 수 있다. 즉, 기지국(30)은 확장 서브헤더 타입이 a인 경우, RS-CID 목록에서 몇 번째에 위치한 CID가 PBR(16-n) 영역(109)에 기재한 만큼의 대역폭을 요청하는지를 알 수 있으며, 이에 대응하는 대역폭을 릴레이 노드(20)에 할당한다. 그러면 릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로부터 할당받은 대역폭을 이동국에 할당함으로써, 이동국은 원하는 서비스를 수행할 수 있다.
한편, 릴레이 노드(20)는 RS-CID 목록에서 CID의 개수가 RS-CID to PBR 필드 사이즈로 표현할 수 있는 개수보다 많은 경우, 예를 들어, RS-CID to PBR 필드 사이즈가 5인 경우, 릴레이 노드(20)는 총 32개의 CID를 구분할 수 있으나, RS-CID to PBR 필드 사이즈가 "5"를 초과하는 경우에는 적절한 CID 구분을 수행할 수 없다. 이를 위하여 릴레이 노드(20)는 도 11에 도시된 바와 같은 데이터 구조를 이용하여 적절한 대역폭 할당을 요청할 수 있도록 지원한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방법 중 기존(conventional) 승인 처리 서브 헤더를 이용하는 단일 피기백 방식에 있어서, 일반 MAC 헤더(generic MAC header)에 포함된 CID와 다른 CID를 위한 대역폭 할당을 확장 서브헤더를 이용하여 요청하는 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
설명에 앞서, 릴레이 노드(20)는 도 10에서 가정한 바와 같이 제1 이동국(MS100)의 MS-CID는 RS-CID #1, RS-CID #2, RS-CID #3을 매핑하고, 제2 이동국(MS200)의 MS-CID들에 대하여 RS-CID #4, RS-CID #5, RS-CID #6, RS-CID #7으로 각각 매핑하는 것으로 가정하기로 하며, RS-CID #6은 대역폭 할당 요청을 위한 것으로 가정하기로 한다.
상기 도 11을 참조하면, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #2를 포함하는 일반 MAC 헤더(generic MAC header)(110)를 작성하는 한편, 일반 MAC 헤더(110)의 ESF 필드를 "1"로 셋팅하고, 상기 일반 MAC 헤더(110)에 확장 서브헤더 그룹 길이 필드(Extended subheader group length)(111)와 확장 서브헤더와, 확장 서브헤더 타입 b(Extended subheader type b)(113) 및 상기 확장 서브헤더 타입 b(113)에 대응되는 확장 서브헤더 바디 b(Extended subheader body b)를 연접하여 송신한다. 이때, 상기 확장 서브헤더 바디 b는 RS-CID to PBR가 기재된 서브헤더(115) 및 기존 승인 처리 서브헤더(117)를 포함한다. 즉, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #6을 위한 대역폭 할당 요청을 위해 표1과 함께 설명한 기존 승인 처리 서브헤더(117)를 사용한다. 이때, 기존 승인 처리 서브헤더(117)에는 상기 RS-CID #6에 필요한 대역폭 정보만이 포함되어 있으므로 릴레이 노드(20)는 RS-CID #6 정보 즉, "RS-CID to PBR"이 포함된 2바이트 서브헤더(115) 상기 기존 승인 처리 서브헤더(117)와 함께 송신한다.
다시 말하여 릴레이 노드(20)는 RS-CID #2 정보를 포함한 일반 MAC 헤더(110)에 일정 크기 예를 들면 1byte 크기의 확장 서브헤더 그룹 길이(111) 영역을 연접하고, 1byte 크기의 확장 서브헤더 타입 B(113)와, 대역폭 할당 요청을 하는 RS-CID에 대한 정보인 "RS-CID to PBR"이 기재된 서브헤더(115) 및 RS-CID의 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 기존 승인 처리 헤더(117)를 각각 연접하여 기지국(30)에 전송한다.
한편, 릴레이 노드(20)로부터 상기 메시지를 수신한 기지국(30)은 일반 MAC 헤더(110)의 ESF 필드를 확인하여 "1"로 셋팅되어 있는 경우, 이 메시지가 확장 헤더를 사용하는 단일 피기백을 위한 메시지임을 확인한 후, 서브헤더(115)로부터 대역폭 할당이 필요한 RS-CID #6에 해당하는 CID 정보를 검출하고, 상기 기존 승인 처리 서브헤더(117)를 통해 상기 RS-CID #6이 필요로 하는 대역폭을 검출하여 해당 대역폭을 릴레이 노드(20)에 할당한다.
여기서, 릴레이 노드(20)는 기존 승인 처리 서브헤더(117)를 이용하여 대역폭 할당을 요청하고자 하는 RS-CID의 대역폭 정보를 기재하고, 서브헤더(115)를 이용하여 RS-CID #6의 CID 정보를 기재하는 경우, 별도의 RS-CID 목록을 생성할 필요가 없다. 또한, 릴레이 노드(20)는 MS-CID를 매핑한 RS-CID 대신, MS-CID 자체를 사용하여도 동일한 대역폭 할당 요청을 위한 메시지 송신이 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 확장 서브헤더를 이용한 단일 피기백 방식에 있어서, 대역폭 할당 요청 방식은 기지국(30)으로 전송되는 일반 MAC 헤더의 ESF 필드를 정의하여 현재 전송하는 일반 MAC 헤더가 대역폭 할당 요청을 위한 메시지를 포함하고 있음을 지시할 수 있다. 그리고 본 발명의 대역폭 할당 요청 방식은 확장 서브헤더를 이용하는 과정에서 대역폭 할당을 요청하는 CID 관련 정보를 최소화하여 전송하도록 지원함으로써, 대역폭 할당 요청을 위한 메시지 전송 시 발생하는 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 단일 피기백 방식에 따른 대역폭 할당 요청 방법은 대역폭 필요 확인을 위한 기지국(30)의 폴링 주기에 관계없이 수행할 수 있음으로, 불필요한 시간 지연을 최소화할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식을 기반으로 하는 대역폭 할당 요청 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 12는 본 발명의 확장 서브헤더와 RS-CID 목록을 이용한 복수 피기백 방식의 대역폭 요청 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 12를 참조하면, 릴레이 노드(20)는 자신과 통신 중인 제 1 이동국(MS100)과 제 2 이동국(MS200)의 CID들인 MS-CID #100, MS-CID #105, MS-CID #205 및 MS-CID #252, MS-CID #301, MS-CID #302, MS-CID #367을 기 설정된 자신의 RS-CID에 일정 기준에 따라 매핑한다.
RS-CID 매핑이 완료되면, 릴레이 노드(20)는 대역폭을 요청하는 각 MS-CID에 대응하는 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6을 포함하는 RS-CID 목록을 기반으로 도시된 바와 같은 대역폭 할당 요청 메시지를 작성한다. 이를 보다 상세히 설명하면, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #3으로부터 RS-CID 정보를 추출하고, 이를 일반 MAC 헤더(120)의 CID 필드에 기재한다. 이때, 릴레이 노드(20)는 상기 메시지의 ESF 필드를 "1"로 세팅함으로써, 상기 메시지를 확장 서브헤더를 이용하여 특정 CID에 해당하는 대역폭 할당을 요청할 것임을 나타낼 수 있다. 일반 MAC 헤더(120)의 CID 필드에 RS-CID #3의 CID 정보를 기재한 이후, 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(120)에 연접되는 확장 서브헤더 그룹 길이(Extended subheader group length)(121))를 기재한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 상기 메시지가 CID 식별 정보를 RS-CID 목록의 순서에 따라 설정하였음을 의미하는 1byte 크기의 확장 서브헤더 타입 c(Extended subheader type c)(122)를 기재하고, 확장 서브헤더 타입 c(122)에 연접하는 확장 서브헤더 바디 c(Extended subheader body c)를 기재한다. 이때, 확장 서브헤더 바디 c는 제1 서브헤더(1st subheader)(125), 제2 서브헤더(2ndst subheader)(128) 및 제3 서브헤더(3rd subheader)(129)를 포함할 수 있다.
제1 서브헤더(125)는 "The number of PBR(n)" 영역(123)과 "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(124)을 포함한다. "The number of PBR(n)" 영역(123)은 대역폭 할당을 요청하는 전체 PBR의 개수를 나타낸다. 여기서 사이즈 n은 앞서 설명한 수학식 1을 통하여 산출할 수 있다. "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(124)은 RS-CID #3이 필요로 하는 대역폭 정보 예를 들면 대역폭의 양을 기재한다.
제2 서브헤더(128) 및 제3 서브헤더(129)는 각각 "RS-CID to PBR(n)" 영역(126)과 "PBR(16-n)" 영역(127)을 포함한다. 제2 서브헤더(128)의 "RS-CID to PBR(n)" 영역은 RS-CID #4가 전체 RS-CID 목록 중 몇 번째에 해당하는지에 대한 정보 즉, "4"가 기입될 수 있으며, 제3 서브헤더(129)의 "RS-CID to PBR(n)" 영역은 RS-CID #6이 전체 RS-CID 목록 중 몇 번째에 해당하는지에 대한 정보 즉, "6"이 기입될 수 있다. 또한, 제2 서브헤더(128)에서 "PBR(16-n)" 영역은 RS-CID #4가 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 기재하며, 제3 서브헤더(129)에서 "PBR(16-n)" 영역은 RS-CID #6이 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 기재한다.
릴레이 노드(20)는 ESF 필드가 "1"로 세팅되어 있으며, RS-CID #3의 CID을 포함하는 일반 MAC 헤더(120), 일반 MAC 헤더(120)에 연접하는 확장 서브헤더 그룹 길이(121) 필드, 확장 서브헤더 타입 c(122)를 나타내는 필드, 확장 서브헤더 타입 c(122)에 연접하는 확장 서브헤더 바디 c를 포함하는 메시지를 기지국(30)에 전송한다.
그러면, 기지국(30)은 상술한 메시지를 수신하고, 일반 MAC 헤더(120)의 ESF 비트를 검사하여 수신된 메시지가 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 메시지임을 확인하고, 확장 서브헤더 타입을 확인하여 어떠한 대역폭 요청 방식인지를 확인할 수 있다. 그리고 기지국(30)은 제1 서브헤더(125)를 확인하여 몇 개의 CID가 대역폭 할당을 요청하는지 확인할 수 있고, 제1 서브헤더(125)와, 제2 서브헤더(128) 및 제2 서브헤더(129)를 기반으로 대역폭 요청 정보를 확인할 수 있다. 그러면, 기지국(30)은 이에 대응하는 대역폭 할당 맵 예를 들면 상향 링크 맵을 릴레이 노드(20)에 제공한다.
릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로부터 상향 링크 맵을 수신하면, 상향 링크 맵으로부터 가용한 대역폭 영역을 확인하고, 이를 기반으로 각 MS-CID가 요청한 대역폭을 할당 요청에 따라 대역폭을 할당한다. 이동국은 릴레이 노드(20)로부터 해당 MS-CID에 대한 대역폭 할당을 인식하고, 할당받은 대역폭을 통하여 데이터 전송을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 확장 서브헤더 바디 c의 길이는 대역폭 할당 요청을 실시할 RS-CID들의 총 개수에 따라 달라지며, 상기 대역폭 할당 요청을 실시할 RS-CID 각각의 대역폭 할당 요청을 위한 서브헤더 길이는 2바이트이므로 상기 확장 서브헤더 바디 c의 길이는 대역폭 할당 요청을 실시할 RS-CID들의 총 개수(3개) X 대역폭 요청을 위한 서브헤더 길이(2바이트)가 된다. 즉, 상기 확장 서브헤더 바디 c의 길이는 상기 제1 서브헤더에 포함되는 The number of PBR 필드에 기록되는 값의 2배가 된다. 또한, 상기 릴레이 노드(20)는 상기 제2 서브헤더 및 제3 서브헤더(128, 129)의 The order of CID to PBR 필드를 개인 CID 인덱스로 대체할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 릴레이 노드(20)는 적어도 하나의 이동국으로부터 대역폭을 요청하는 다수개의 MS-CID를 수신하는 경우, 이동국으로부터 수신하는 전체 MS-CID를 기반으로 RS-CID 목록을 생성하여, 대역폭을 요청하는 각 RS-CID의 순번을 설정한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로 전송할 특정 RS-CID를 위한 일반 MAC 헤더에 확장 서브헤더를 이용할 것임을 나타내고, 확장 서브헤더 타입 c 영역 설정과 함께, 대역폭 할당 요청을 위한 승인 처리 서브헤더를 각 CID 별로 추가로 연접하되, CID별 색인 값을 각 CID의 순번으로 결정하여 기재한다. 이에 따라, 릴레이 노드(20)는 2byte가 할당되는 승인 처리 서브 헤더를 대역폭 할당 요청 CID 별로 추가하는 과정을 통하여 대역폭 할당 요청 메시지의 크기를 최소화할 수 있고, 다수개의 대역폭 할당 요청 CID들 통합적으로 운용할 수 있다.
한편, 릴레이 노드(20)는 전체 CID의 개수를 일정 비트맵으로 매핑하여 보다 빠르게 대역폭 할당 요청 RS-CID를 구별할 수 있도록 지원할 수 있으며, 이를 위해 릴레이 노드(20)는 도 13에 도시된 바와 같은 메시지를 작성할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더를 이용하는 대역폭 할당 요청 방법 중 복수 피기백 방식에 있어서, 전체 RS-CID들을 일정 비트맵에 매핑하여 대역폭 할당 요청 메시지를 작성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 13을 참조하면, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)들의 MS-CID들을 일정 기준에 따라 정렬하여 RS-CID 목록을 생성한다. 이 중 MS-CID #3, MS-CID #4 및 MS-CID #6이 대역폭 할당을 요청하는 CID로 가정하기로 한다.
그러면, 릴레이 노드(20)는 MS-CID #100, MS-CID #105, MS-CID #205 및 MS-CID #252, MS-CID #301, MS-CID #302, MS-CID #367을 기 설정된 자신의 RS-CID에 일정 기준에 따라 매핑한다.
상술한 매핑 과정에서, 릴레이 노드(20)는 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)의 MS-CID 중 대역폭 할당을 요청하는 내용을 포함하고 있는 MS-CID가 있는지 여부를 확인한다. 제1 이동국(MS100) 및 제2 이동국(MS200)이 대역폭 할당을 요청하기 위해서는 MS-CID에, CID 정보와 필요로 하는 대역폭 할당에 대한 정보 및 이를 나타내는 필드 값을 기재하기 때문에, 릴레이 노드는 상술한 정보의 기재 여부 및 필드 값 확인을 통하여, 해당 MS-CID가 대역폭 할당 요청을 위한 MS-CID인지 여부를 확인할 수 있다. 이에 따라, 릴레이 노드(20)는 RS-CID 목록에 포함된 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6이 대역폭 할당을 요청하는 CID임을 알 수 있다.
여기서, 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 요청하지 않는 RS-CID에는 "0"을 할당하고, 대역폭 할당을 요청하는 각 RS-CID에는 "1"을 할당한다. 결과적으로, 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6은 "1"이 할당되고, 나머지 RS-CID들은 "0"이 할당된다. 상술한 가정을 기반으로 릴레이 노드(20)는 전체 RS-CID 목록에 대응하는 비트맵"0011010"을 산출할 수 있다.
상술한 비트맵 산출 과정이 완료되면, 릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로 전송되는 특정 RS-CID 예를 들면 RS-CID #2에 대한 일반 MAC 헤더(130)를 작성하고, 상기 비트맵과 대역폭 할당 요청 정보를 확장 서브헤더를 이용할 것임을 나타내도록 일반 MAC 헤더(130)의 ESF 필드를 "1"로 세팅한다. 이후, 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(130)에 연접하며 확장 서브헤더 그룹 길이(Extended subheader group length)(131)를 나타내기 위한 필드를 기재하는 한편, 이 메시지가 확장 서브헤더와 비트맵을 기반으로 하는 복수 피기백 방식임을 나타내는 확장 서브헤더 타입 d(Extended subheader type d)(132)를 기재한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 확장 서브헤더 타입 d(132)에 연접되는 확장 서브헤더 바디 D(Extended subheader body d)를 기재한다. 여기서, 확장 서브헤더 바디 d는 비트맵 정보와 대역폭 할당을 요청하는 각 RS-CID의 CID들에 대응하는 각 대역폭 할당 요청정보가 기재된다. 다시 말하여, 확장 서브헤더 바디 d에는 "RS-CID BR bitmap"이 기재된 서브헤더(133)가 포함되며, RS-CID BR bitmap이 기재된 서브헤더(133)와 연접되며 대역폭 할당을 요청하는 각 CID별 대역폭 할당 요청 정보를 기재하는 기존 승인 처리 서브헤더(Conventional grant mgmt subheader)(134, 135, 136)들이 포함된다. 즉 확장 서브헤더 바디 d는 RS-CID #3의 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 제1 기존 승인 처리 서브헤더(134), RS-CID #4의 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 제2 기존 승인 처리 서브헤더(135), RS-CID #6의 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 제3 기존 승인 처리 서브헤더(136)를 포함한다.
이에 따라, 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(130), 확장 서브헤더 그룹 길 필드(131), 확장 서브헤더 타입 d(132), RS-CID BR bitmap을 포함하는 서브헤더(133)와 RS-CID #3, RS-CID #4, RS-CID #6으로부터 검출한 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 제1 내지 제3 기존 승인 처리 서브헤더(134, 135, 136)들을 포함하는 메시지를 기지국(30)에 전송한다.
이때, 릴레이 노드(20)는 RS-CID BR bitmap의 비트맵을 일정 비트 수로 고정하거나, 가변하여 적용할 수 있을 것이다. 일예로서, 릴레이 노드(20)가 RS-CID BR bitmap의 크기를 고정하는 경우, 예를 들면 2byte로 고정하는 경우, 릴레이 노드(20)가 처리하는 CID의 총 개수가 16개 이하인 경우가 될 수 있다. 2byte로 고정되는 경우 릴레이 노드(20)는 상술한 비트맵 "0011010"을 앞의 7비트에 할당하고, 나머지 비트에는 "0"을 할당하여, 전체 비트맵이 "0011010000000000"이 되도록 설정한다.
기지국(30)은 릴레이 노드(20)로부터 수신한 일반 MAC 헤더(130)의 ESF 필드가 "1"로 세팅되어 있는 경우, 수신된 메시지가 확장 서브헤더 이용을 위한 메시지임을 알 수 있고, 확장 서브헤더 타입 d(132) 영역을 확인하여 비트맵을 이용한 복수 피기백을 위한 메시지임을 확인할 수 있다. 그러면, 기지국(30)은 비트맵을 통하여 어떠한 RS-CID가 대역폭 할당을 필요로 하는지를 확인할 수 있으며, 대역폭 할당을 필요로 하는 RS-CID가 실제 필요로 하는 대역폭의 양을 서브헤더(133)에 연접된 제1 내지 제3 기존 승인 처리 서브헤더(134, 135, 136)들로부터 확인할 수 있다. 이 과정에서 기지국(30)은 연접된 기존 승인 처리 서브헤더들의 순서와 비트맵에 표시된 대역폭 할당을 필요로 하는 RS-CID의 CID를 매칭시켜 필요한 만큼의 대역폭 할당을 위한 상향 링크 맵을 작성하고, 이 메시지를 릴레이 노드(20)에 전송한다.
릴레이 노드(20)는 기지국(30)으로부터 상향 링크 맵을 수신하면, 이를 기반으로 대역폭 할당을 필요로 하는 각 이동국의 MS-CID에 대하여 적절한 대역폭 할당을 제어하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식에서 비트맵을 이용한 대역폭 할당 요청 방법은 전체 RS-CID 개수가 일정 비트맵으로 표현 가능한 경우, 대역폭 할당을 필요로 하는 RS-CID를 구별하기 위한 색인을 빠르게 작성 및 인식할 수 있고, 그에 따른 대역폭 할당 요청 정보를 기존 승인 처리 서브헤더에 기재하여 필요한 대역폭을 할당받을 수 있도록 지원 가능하다.
한편, 릴레이 노드(20)는 전체 RS-CID의 개수가 CID 식별을 위하여 할당되는 일정 비트 수 예를 들면 5비트로 표현할 수 있는 개수를 넘는 경우 예를 들면, 40개의 CID를 처리해야 하는 경우 또는 비트맵을 할당하기에 과도한 비트 수가 사용될 경우 도 14에 도시된 바와 같은 메시지를 작성할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 확장 서브헤더를 이용하는 복수 피기백 방식 기반의 대역폭 할당 요청 방법에 있어서, 전체 RS-CID 개수 또는 목록에 관계없이 대역폭 할당 요청 메시지를 작성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
설명에 앞서, 릴레이 노드(20)는 도 10에서 가정한 바와 같이 제1 이동국(MS100)의 MS-CID는 RS-CID #1, RS-CID #2, RS-CID #3을 매핑하고, 제2 이동국(MS200)의 MS-CID들에 대하여 RS-CID #4, RS-CID #5, RS-CID #6, RS-CID #7으로 각각 매핑하는 것으로 가정하기로 하며, RS-CID #6은 대역폭 할당 요청을 위한 것으로 가정하기로 한다.
상기 도 14를 참조하면, 릴레이 노드(20)는 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID #3에 포함된 CID를 기반으로 일반 MAC 헤더(140)를 작성하는 한편, 일반 MAC 헤더(140)에 포함된 ESF 필드를 1로 셋팅한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(140)에 연접되며 확장 서브헤더 그룹의 길이(Extended subheader group length)(141)를 기재한다. 이후 릴레이 노드(20)는 이 메시지가 확장 서브헤더 기반의 복수 피기백 방식 중 다수의 기존 승인 처리 서브헤더를 이용하는 방식임을 나타내는 확장 서브헤더 타입 e(Extended subheader type e)(142) 필드를 기재한다. 그리고 릴레이 노드(20)는 확장 서브헤더 타입 e(142) 필드에 연접하며 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID들의 CID 정보와 각 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 확장 서브헤더 바디 e(Extended subheader body e) 영역을 정의한다.
여기서, 확장 서브헤더 바디 e 영역은 본 발명에서 제안하는 제1 서브헤더(145)와, 두개의 기존 승인 처리 서브헤더 즉 제2 기존 승인 처리 서브헤더(147)와 제3 기존 승인 처리 서브헤더(149)를 포함할 수 있다. 제1 서브헤더(145)는 두개의 영역으로 구분될 수 있으며, "The number of PBR(n)" 영역(143)과 "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(144)을 포함한다. 여기서, "The number of PBR(n)" 영역(143)은 대역폭 할당을 요청하는 전체 PBR의 개수를 나타낸다. 여기서 사이즈 n은 앞서 설명한 수학식 1을 통하여 산출할 수 있다. "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(145)은 RS-CID #3이 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보 예를 들면 대역폭의 양을 기재한다.
한편, 릴레이 노드(20)는 RS-CID #4 및 RS-CID #6에 대응하는 대역폭 할당 요청 정보를 제2 기존 승인 처리 서브헤더(147)와 제3 기존 승인 처리 서브헤더(149)에 각각 기재한다. 이 과정에서, 제2 기존 승인 처리 서브헤더(147)와 제3 기존 승인 처리 서브헤더(149)는 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보만 기재됨으로, 제1 및 제2 기존 승인 처리 서브헤더(147, 149)에 CID를 식별할 수 있는 제2 서브헤더(146) 및 제3 서브헤더(148)를 더 기재한다.
즉, 릴레이 노드(20)는 일반 MAC 헤더(140)의 ESF 필드를 "1"로 세팅하고, 일반 MAC 헤더(140), 확장 서브헤더 그룹 길이(Extended subheader group length)(141), 확장 서브헤더 타입 e 영역(142), 확장 서브헤더 바디 e 영역을 포함하는 메시지를 작성하고, 이를 기지국(30)에 전송한다.
그러면, 기지국(30)은 릴레이 노드(20)로부터 일반 MAC 헤더(140)의 ESF 필드가 "1"인 메시지를 수신하면, 확장 서브헤더 타입을 확인하고, 확장 서브헤더 타입이 "e"인 경우, 복수의 기존 승인 처리 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식을 위한 메시지임을 알 수 있다. 이에 따라, 기지국(30)은 제1 서브헤더(145)를 확인하여 전체 PBR 개수를 확인하고, 이 과정에서 기지국(30)은 일반 MAC 헤더(140)에 포함된 CID가 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 "PBR for CID in generic MAC header(16-n)" 영역(144)을 확인함으로써, 획득할 수 있다. 이후, 기지국(30)은 연접되는 제2 서브헤더(146)와 제2 기존 승인 처리 서브헤더(147), 제3 서브헤더(148)와 제3 기존 승인 처리 서브헤더(149)를 확인하여, 해당 릴레이 노드(20)가 필요로 하는 전체 대역폭 할당 요청 정보와 전체 CID 정보를 획득하고, 필요한 만큼의 대역폭 할당을 위한 상향 링크 맵을 릴레이 노드(20)에 전송한다.
릴레이 노드(20)는 상기 기지국(30)으로부터 상향 링크 맵을 수신하면, 이를 기반으로 각 이동국의 MS-CID에 대응하는 대역폭을 할당하는 UL MAP을 작성하고, 이를 각 이동국에 전송한다. 이동국은 릴레이 노드(20)로부터 UL-MAP를 수신하면, 할당된 대역폭을 기반으로 기지국(30) 방향으로 데이터를 전송하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식에 있어서, 릴레이 노드(20)는 대역폭을 필요로 하는 RS-CID에 대응하는 일반 MAC 헤더와 승인 처리 서브헤더를 작성하는 한편, 각 RS-CID 정보를 기재하는 서브헤더와 대역폭 할당 요청 정보를 포함하는 기존 승인 처리 서브헤더를 포함시키게 됨으로, 별도의 RS-CID 목록이 필요 없으며, 이동국으로부터 수신되는 MS-CID를 그대로 이용하여 대역폭 할당 요청 메시지를 작성할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청을 위해 단일 피기백 방식과 복수 피기백 방식을 각각 승인 처리 서브헤더 이용하는 방안과 확장 서브헤더를 기반으로 하는 승인 처리 서브헤더를 이용하는 방안에 대하여 살펴보았다. 그러면, 이하에서는 릴레이 노드의 대역폭 할당 동작과, 기지국(30)의 대역폭 할당 동작에 대하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청하는 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 15 및 도 16를 참조하면, 릴레이 노드는 S101 단계에서 자신에게 속하는 단말들의 MS-CID들에 매핑되는 RS-CID를 설정하고, 해당 릴레이와 통신중인 단말들의 CID를 정렬하는 한편, 설정된 RS-CID들을 기반으로 하는 RS-CID 목록을 작성할 수 있다.
이후, 릴레이 노드는 S103 단계에서 MS-CID들 중에 대역폭 할당을 요청하는 MS-CID가 있는지 여부를 확인한다. 이동국이 릴레이 노드에 전송하는 MS-CID 메시지에는 CID 정보와 함께, 필요로 하는 대역폭 할당 요청 정보를 함께 전송하며, 대역폭 할당이 필요한 CID를 위한 MAC signaling header에 별도의 타입 설정을 있는 경우, 릴레이 노드는 이를 확인하여 대역폭 할당이 필요한 CID를 구분할 수 있다.
상기 S103 단계에서 MS-CID들 중 대역폭 할당 요청이 없는 경우, 릴레이 노드는 일반 MAC 헤더(generic MAC header)의 타입 필드 중 LSB 비트를 "0"으로 세팅함과 아울러, e-PBR 비트를 "0"으로 세팅하여 대역폭 할당이 없는 메시지를 생성한다.
한편, S103 단계에서 대역폭 할당 요청이 필요한 경우, 릴레이 노드는 S107 단계에서 확장 서브헤더를 이용할지 여부를 확인한다. 이 S107 단계에서 확장 서브헤더를 기반으로 메시지를 작성하고자 하는 경우, 릴레이 노드는 S109 단계로 분기하여 ESF 필드를 1로 설정한 후, S111 단계로 분기하여 대역폭 할당이 필요한 MS-CID 또는 MS-CID에 매핑되는 RS-CID가 복수개인지 여부를 확인한다.
S111 단계에서 대역폭 할당이 필요한 CID가 복수개가 아닌, 단수개인 경우, 릴레이 노드는 S113 단계로 분기하여 확장 서브헤더 타입을 A 또는 B 중 어느 하나를 설정하여 단일 피기백을 수행한다.
상기 S113 단계에서 단일 피기백 수행하는 과정에 있어서, 릴레이 노드는 RS-CID에 설정된 각 CID들의 순서를 RS-CID의 식별자로 운용하고, 해당 RS-CID의 대역폭 할당 요청 정보를 RS-CID의 식별자에 연접하여 기재하는 경우, 확장 서브헤더 타입을 a로 설정할 수 있다. 또한, 릴레이 노드는 대역폭 할당이 필요한 RS-CID에 대응하는 CID 정보를 기재하는 서브헤더와, 서브헤더에 인접하며 해당 CID의 대역폭 할당 요청 정보를 기존 승인 처리 서브헤더에 기재하는 경우, 확장 서브헤더 타입을 b로 설정한다.
한편, S111 단계에서 대역폭 할당이 필요한 CID가 복수개인 경우, 릴레이 노드는 S115 단계로 분기하여 전송하고자 하는 방식에 따라 확장 서브헤더 타입을 c, d, e 중 어느 하나로 선택하고, 그에 따른 복수 피기백을 수행한다.
확장 서브헤더 타입 c는 릴레이 노드가 확장 서브헤더와 RS-CID 목록의 순서 정보를 이용한 복수 피기백 방식을 기반으로 대역폭 할당을 요청하는 경우에 설정되며, 확장 서브헤더 타입 d는 릴레이 노드가 RS-CID 목록에 대응하는 각 RS-CID들을 대역폭 할당 요청을 기준으로 생성한 비트맵과 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식으로 대역폭 할당을 요청하는 설정된다. 그리고 확장 서브헤더 타입 e는 릴레이 노드가 복수개의 RS-CID 각각에 대응하는 CID 정보들을 각각 기재하는 서브헤더와 확장 서브헤더를 이용한 복수 피기백 방식을 기반으로 대역폭 할당을 요청하는 경우 설정될 수 있다.
한편, S107 단계에서 확장 서브헤더를 이용하지 않는 경우, 릴레이 노드는 S117 단계로 분기하여 대역폭 할당이 필요한 CID가 복수개인지 여부를 확인한다.
S117 단계에서 대역폭 할당이 필요한 CID가 복수개인 경우, 릴레이 노드는 S119 단계로 분기하여 일반 MAC 헤더(generic MAC header)의 타입 필드 중 LSB 비트를 "0"으로, e-PBR 비트를 "1"로 세팅하고, S121 단계로 분기하여, 승인 처리 서브헤더 기반의 복수 피기백을 수행한다.
승인 처리 서브헤더 기반의 복수 피기백 방식은 RS-CID 목록을 이용하는 방식, 비트맵을 이용하는 방식, 복수의 기존 승인 처리 서브헤더를 이용하는 방식을 포함한다.
상기 RS-CID 목록을 이용하는 복수 피기백 방식은 MS-CID 각각에 대응하는 RS-CID들을 정렬하여 생성된 RS-CID 목록에서, 대역폭 할당이 필요한 RS-CID들의 순서를 추출하고, 이 순서 정보와, 해당 CID의 대역폭 할당 요청 정보를 함께 기재하는 방식이다. 이때, 릴레이 노드는 전체 대역폭 할당이 필요한 CID 개수 정보를 기재하며, 각 CID별 대역폭 할당 정보는 기존 승인 처리 서브헤더를 이용하여 기재할 수 있다.
상기 비트맵을 이용하는 방식은 RS-CID 목록에서 대역폭 할당이 필요한 RS-CID들을 "1"로, 대역폭 할당이 필요 없는 RS-CID들을 "0"으로 배정하여, RS-CID 목록을 일정 비트 값들의 맵으로 정한 뒤, 이 비트 값을 기준으로 대역폭 할당이 필요한 CID들을 구분하는 방식이다. 릴레이 노드는 비트맵에 "1"로 할당된 CID들의 대역폭 할당 요청 정보를 기재하는 기존 승인 처리 서브헤더를 "1"로 배정된 CID들 개수에 비례하여 추가한다.
상기 복수의 기존 승인 처리 서브헤더를 이용하는 방식은 대역폭 할당이 필요한 RS-CID들로부터 각각의 CID들을 추출하고, 이 CID들을 기재할 수 있는 서브헤더를 추가하는 한편, 각 CID들의 대역폭 할당 요청 정보를 기재하는 기존 승인 처리 서브헤더를 각 서브헤더에 연접하도록 배열하여 메시지를 작성하는 방식이다.
한편, S117 단계에서 대역폭 할당이 필요한 CID가 단수개인 경우, 릴레이 노드는 S123 단계로 분기하여, 일반 MAC 헤더에 포함된 CID가 대역폭 할당이 필요한지 여부를 확인한다.
S123 단계에서, 일반 MAC 헤더에 포함된 CID가 대역폭 할당이 필요한 경우, 릴레이 노드는 S125 단계로 분기하여 일반 MAC 헤더의 타입 필드 중 LSB 비트를 "1"로, e-PBR 비트를 "1"로 세팅한다. 그리고, 릴레이 노드는 S127 단계로 분기하여 일반 MAC 헤더에 포함된 CID를 위한 피기백을 수행한다.
한편, S123 단계에서 일반 MAC 헤더에 포함된 CID가 아닌 다른 CID의 대여폭 할당이 필요한 경우, 릴레이 노드는 S129 단계로 분기하여 일반 MAC 헤더의 타입 필드 영역 중 LSB 비트를 "1"로 설정하고, e-PBR 비트를 "1"로 설정한다. 그리고 릴레이 노드는 S131 단계로 분기하여 승인 처리 서브헤더 기반의 단일 피기백을 수행한다.
여기서, 승인 처리 서브헤더 기반의 단일 피기백 방식은 RS-CID 목록을 기반으로 하는 단일 피기백 방식과, 기존 승인 처리 서브헤더를 이용한 단일 피기백 방식이 있다.
상기 RS-CID 목록을 기반으로 하는 단일 피기백 방식은 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID의 목록 상의 순서에 대응하는 색인 값을 RS-CID 식별자로 이용하고, 해당 RS-CID 식별자의 대역폭 할당 요청 정보를 RS-CID 식별자와 함께 기재하는 방식이다. 이렇게 작성된 메시지는 서브헤더로서 2byte를 추가하게 된다.
상기 기존 승인 처리 서브헤더를 이용한 단일 피기백 방식은 대역폭 할당을 요청하는 RS-CID의 CID 정보를 위하여 2byte 서브헤더를 할당하고, CID 정보에 해당하는 대역폭 할당 정보를 서브헤더에 연접되며 2byte 크기의 기존 승인 처리 서브헤더에 기재하는 방식이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 대역폭 할당 요청 방식은 대역폭 할당이 필요한 CID의 개수, 확장 서브헤더의 이용 여부 및 승인 처리 서브헤더를 이용 여부에 따라 다양한 방식을 지원할 수 있으며, 각 방식을 이용함에 있어서, 종래 대역폭 할당 요청을 위하여 해당 CID별 6byte 일반 MAC 헤더를 전송해야 하는 과정을 통합적으로 운용함으로써, 메시지의 크기를 줄이고, 메시지 송수신 횟수를 줄임으로써, 네트웍 부하를 획기적으로 감소시킬 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 릴레이 노드의 요청에 상응하여 대역폭을 할당하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 17을 참조하면, 기지국은 S201 단계에서 릴레이 노드로부터 일반 MAC 헤더를 수신한다. 이후, 기지국은 S203 단계에서 일반 MAC 헤더의 확장 서브헤더 필드인 ESF가 "1"인지 여부를 확인한다.
S203 단계에서 ESF가 "1"인 경우, 기지국은 S205 단계에서 수신된 일반 MAC 헤더가 확장 서브헤더 타입임을 확인한다. 그러면, 기지국은 S207 단계에서 확장서브헤더 타입에 따른 승인처리 서브헤더를 검사한다. 즉, 기지국은 S207 단계에서 수신된 일반 MAC 헤더에 연접되는 확장 서브헤더 타입이 a, b, c, d, e인지 여부를 확인하고, 각 타입에 따라, 다르게 정의되는 서브헤더를 각각 검사한다.
그러면, 기지국은 S209 단계에서 대역폭이 필요한 CID 정보와 대역폭 할당 요청 정보를 획득할 수 있다. 이를 기반으로 기지국은 S211 단계에서 대역폭 할당 맵을 작성하고, 이를 릴레이 노드에 전송한다.
한편, S203 단계에서 ESF 영역이 "1"이 아닌 경우, 기지국은 S213 단계로 분기하여 e-PBR 영역이 "0"인지 여부를 확인한다.
S213 단계에서 e-PBR 영역이 "0"인 경우, 기지국은 타입 필드의 LSB 비트가 "1"인지 여부를 확인한다. S213 단계에서 LSB 비트가 "1"이 아닌 경우에는 별도의 대역폭 할당 없이 종료한다. S213 단계에서 LSB 비트가 "1"인 경우에 기지국은 S217 단계로 분기하여 일반 MAC 헤더에 포함된 CID를 위한 피기백임을 확인하고, 이를 위한 대역폭 할당 수행을 위하여 S209 단계 및 S211 단계를 수행한다.
한편, S213 단계에서, e-PBR 영역이 "0"이 아닌 경우, 기지국은 S219 단계로 분기하여 LSB 비트가 "0"인지 여부를 확인한다. S219 단계에서 LSB 비트가 "0"인 경우, 기지국은 S221 단계로 분기하여 수신된 메시지가 승인 처리 서브헤더 기반의 복수 피기백임을 확인한다. 이에 따라, 기지국은 S209 단계 및 S211 단계로 분기하여 대역폭이 필요한 CID 정보와 대역폭 할당 요청 정보를 확인하고 이를 기반으로 대역폭 할당 맵을 작성한 후, 이를 릴레이 노드에 전송한다. 여기서, 기지국은 수신된 메시지가 승인 처리 서브헤더 기반의 복수 피기백인 경우, 일반 MAC 헤더에 연접된 서브헤더들을 검사하여 대역폭 할당이 필요한 CID들 및 각 대역폭 할당 요청정보를 확인할 수 있다.
상기 S219 단계에서 LSB 비트가 "0"이 아닌 경우, 기지국은 S223 단계로 분기하여 승인 처리 서브헤더 기반의 단일 피기백임을 확인하고, S209 단계 및 S211 단계로 분기하여 해당 대역폭 할당 요청에 따른 작업을 수행한다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (24)

  1. 멀티 홉 릴레이 환경에서 다수개의 연결 식별자(Connection Identification : CID)를 이용하는 적어도 하나의 이동국에 대한 대역폭 할당 요청 방법에 있어서,
    릴레이 노드가 자신에게 속한 이동국들의 CID들을 파악하는 과정;
    상기 릴레이 노드가 상기 CID 중 대역폭 할당이 필요한 대역폭 요청 CID를 검출하는 검출 과정;
    상기 릴레이 노드가 상기 대역폭 요청 CID의 CID 관련 정보를 기재하는 영역 및 상기 대역폭 요청 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하는 영역을 포함하는 필드를 생성하는 필드 생성 과정; 및
    상기 릴레이 노드가 상기 CID 중 기지국으로 전송되는 패킷의 CID에 해당하는 MAC(Media Access Control) 헤더에 상기 생성된 필드를 연접하여 기지국에 전송하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 과정에서 상기 대역폭 요청 CID가 한 개인 경우, 상기 필드 생성 과정은
    상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 요청 CID가 차지하는 순서를 상기 CID 관련 정보로 기재하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 과정에서 상기 대역폭 요청 CID가 한 개인 경우, 상기 필드 생성 과정은
    상기 대역폭을 요청하는 CID를 상기 CID 관련 정보로 기재하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 과정에서 상기 대역폭 요청 CID가 다수개인 경우, 상기 필드 생성 과정은
    상기 대역폭 할당이 필요한 전체 CID 개수를 상기 CID 관련 정보에 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID에 해당하는 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하는 과정; 및
    상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 제외한 나머지 대역폭 요청 CID가 상기 목록에서 차지하는 순서를 CID 관련 정보 영역으로 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 상기 순서가 기재된 CID 관련 정보 영역에 연접되도록 기재하는 제2 필드를 각 대역폭 요청 CID별로 생성하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 과정에서 상기 대역폭 요청 CID가 다수개인 경우, 상기 필드 생성 과정은
    상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 할당이 필요한 CID와 대역폭 할당이 필요하지 않은 CID의 구분을 위한 비트맵(bitmap) 정보를 생성하여 상기 CID 관련 정보로 기재하는 과정; 및
    상기 대역폭 할당이 필요한 각 CID들의 대역폭 요청 정보를 기재하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 과정에서 상기 대역폭 요청 CID가 다수개인 경우, 상기 필드 생성 과정은
    상기 대역폭 할당이 필요한 CID들의 총 개수를 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하는 과정; 및
    상기 대역폭 할당이 필요한 CID에 대응하여 해당 CID를 기록하고, 해당 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기록하는 제2 필드를 대역폭 할당이 필요한 CID별로 생성하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 과정에서 상기 대역폭 요청 CID가 한 개이며, 확장 서브헤더를 이용하는 경우, 상기 필드 생성 과정은
    확장 서브헤더 그룹 길이 필드와 확장 서브헤더 타입 필드를 기재하는 과정; 및
    상기 확장 서브헤더 타입 필드의 타입에 따라 상기 CID 관련 정보와 상기 대역폭 정보를 포함하는 확장 서브헤더 바디 필드를 기재하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 필드 생성 과정은
    상기 확장 서브헤더 타입이 제1 값인 경우, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 요청 CID가 차지하는 순서를 상기 CID 관련 정보에 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 필드 생성 과정은
    상기 확장 서브헤더 타입이 제2 값인 경우, 상기 대역폭을 요청하는 CID를 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 필드 생성 과정은
    상기 확장 서브헤더 타입이 제3 값인 경우, 상기 대역폭 할당이 필요한 전체 CID 개수를 상기 CID 관련 정보에 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID에 해당하는 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하는 과정; 및
    상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 제외한 나머지 대역폭 요청 CID가 상기 목록에서 차지하는 순서를 CID 관련 정보 영역으로 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 상기 순서가 기재된 CID 관련 정보 영역에 연접되도록 기재하는 제2 필드를 각 대역폭 요청 CID별로 생성하는 과정;을 포함하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 필드 생성 과정은
    상기 확장 서브헤더 타입이 제4 값인 경우, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 할당이 필요한 CID와 대역폭 할당이 필요하지 않은 CID의 구분을 위한 비트맵(bitmap) 정보를 생성하여 상기 CID 관련 정보로 기재하는 과정; 및
    상기 대역폭 할당이 필요한 각 CID들의 대역폭 요청 정보를 기재하는 과정;을 포함하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 필드 생성 과정은
    상기 확장 서브헤더 타입이 제5 값인 경우, 상기 대역폭 할당이 필요한 CID들의 총 개수를 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하는 과정; 및
    상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 제외한 대역폭 할당이 필요한 CID에 대응하여 해당 CID를 기록하고, 해당 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기록하는 제2 필드를 대역폭 할당이 필요한 CID별로 생성하는 과정;을 포함하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 방법.
  13. 멀티 홉 릴레이 환경에서 다수개의 연결 식별자(Connection Identification : CID)를 이용하는 적어도 하나의 이동국에 대한 대역폭 할당 시스템에 있어서,
    상기 이동국들의 다수개의 CID를 파악하고, 상기 CID 중 대역폭 할당이 필요한 대역폭 요청 CID를 검출한 후, 상기 대역폭 요청 CID의 CID 관련 정보를 기재하는 영역 및 상기 대역폭 요청 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하는 영역을 포함하는 필드를 생성하고, 상기 CID 중 기지국으로 전송되는 패킷의 CID에 해당하는 MAC(Media Access Control) 헤더에 상기 생성된 필드를 연접하여 기지국에 전송하는 릴레이 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 대역폭 요청 CID가 한 개인 경우, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 요청 CID가 차지하는 순서를 상기 CID 관련 정보로 기재하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 대역폭 요청 CID가 한 개인 경우, 상기 대역폭을 요청하는 CID를 상기 CID 관련 정보로 기재하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 대역폭 요청 CID가 다수개인 경우, 상기 대역폭 할당이 필요한 전체 CID 개수를 상기 CID 관련 정보에 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID에 해당하는 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하며, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 제외한 나머지 대역폭 요청 CID가 상기 목록에서 차지하는 순서를 CID 관련 정보 영역으로 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 상기 순서가 기재된 CID 관련 정보 영역에 연접되도록 기재하는 제2 필드를 각 대역폭 요청 CID별로 생성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 대역폭 요청 CID가 다수개인 경우, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 할당이 필요한 CID와 대역폭 할당이 필요하지 않은 CID의 구분을 위한 비트맵(bitmap) 정보를 생성하여 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 상기 대역폭 할당이 필요한 각 CID들의 대역폭 요청 정보를 기재하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 대역폭 요청 CID가 다수개인 경우, 상기 대역폭 할당이 필요한 CID들의 총 개수를 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하고, 상기 대역폭 할당이 필요한 CID에 대응하여 해당 CID를 기록하고, 해당 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기록하는 제2 필드를 대역폭 할당이 필요한 CID별로 생성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 대역폭 요청 CID가 한 개이며, 확장 서브헤더를 이용하는 경우, 확장 서브헤더 그룹 길이 필드와 확장 서브헤더 타입 필드를 기재하고, 상기 확장 서브헤더 타입 필드의 타입에 따라 상기 CID 관련 정보와 상기 대역폭 정보를 포함하는 확장 서브헤더 바디 필드를 기재하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 확장 서브헤더 타입이 제1 값인 경우, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 요청 CID가 차지하는 순서를 상기 CID 관련 정보에 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 확장 서브헤더 타입이 제2 값인 경우, 상기 대역폭을 요청하는 CID를 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 기재하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 확장 서브헤더 타입이 제3 값인 경우, 상기 대역폭 할당이 필요한 전체 CID 개수를 상기 CID 관련 정보에 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID에 해당하는 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하고, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 제외한 나머지 대역폭 요청 CID가 상기 목록에서 차지하는 순서를 CID 관련 정보 영역으로 기재하고, 해당 CID의 대역폭 요청 정보를 상기 순서가 기재된 CID 관련 정보 영역에 연접되도록 기재하는 제2 필드를 각 대역폭 요청 CID별로 생성하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  23. 제19 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 확장 서브헤더 타입이 제4 값인 경우, 상기 CID들을 일정한 기준에 따라 정렬한 목록에서 상기 대역폭 할당이 필요한 CID와 대역폭 할당이 필요하지 않은 CID의 구분을 위한 비트맵(bitmap) 정보를 생성하여 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 상기 대역폭 할당이 필요한 각 CID들의 대역폭 요청 정보를 기재하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
  24. 제19 항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는
    상기 확장 서브헤더 타입이 제5 값인 경우, 상기 대역폭 할당이 필요한 CID들의 총 개수를 상기 CID 관련 정보로 기재하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기재하여 제1 필드를 생성하고, 상기 MAC 헤더에 포함된 CID를 제외한 대역폭 할당이 필요한 CID에 대응하여 해당 CID를 기록하고, 해당 CID를 위한 대역폭 요청 정보를 기록하는 제2 필드를 대역폭 할당이 필요한 CID별로 생성하여 상기 확장 서브헤더 바디 필드를 작성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 대역폭 할당 요청 시스템.
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