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KR100893832B1 - 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의셀룰러 네트워크에서 다중 링크를 지원하기 위한 장치 및방법 - Google Patents

두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의셀룰러 네트워크에서 다중 링크를 지원하기 위한 장치 및방법 Download PDF

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KR100893832B1
KR100893832B1 KR1020050097849A KR20050097849A KR100893832B1 KR 100893832 B1 KR100893832 B1 KR 100893832B1 KR 1020050097849 A KR1020050097849 A KR 1020050097849A KR 20050097849 A KR20050097849 A KR 20050097849A KR 100893832 B1 KR100893832 B1 KR 100893832B1
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임형규
강현정
홍송남
손영문
이성진
김영호
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Abstract

적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 부프레임의 제 1 주파수 대역은, 단말 또는 중계국이 기지국의 통신을 수행하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정과, 상기 부프레임의 제 2 주파수 대역은, 상기 기지국 또는 중계국이 단말의 통신을 수행하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정을 포함하여, 부프레임 내의 다중 링크간의 간섭 회피와 자원 활용의 유연성, 단말의 핸드오프 및 셀 검색의 용이성 및 선진 기술의 적용의 용이성과 중계기의 동작 전환 갭 오버헤드의 감소 등의 이점이 있다.
다중 홉, 릴레이, 두 개의 주파수 대역, 프레임 구조, 부프레임 구조

Description

두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네트워크에서 다중 링크를 지원하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPORTING MULTI LINK IN MULTI-HOP RELAY CELLULAR NETWORK WITH USING TWO FREQUENCY BANDS}
도 1은 일반적인 다중 홉 릴레이 방식 셀룰러 네트워크의 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 부프레임의 다중화 방법을 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 부프레임의 다중화 방법을 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 부프레임의 다중화 방법을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 중계국 장치의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 중계국 장치의 블록 구성을 도시하는 도면, 및
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 중계국 장치의 블록 구성을 도시하는 도면.
본 발명은 다중 홉 릴레이(Multi-hop Relay) 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크(Cellular Network)에 관한 것으로서, 특히 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네트워크에서 다중 링크를 지원하기 위한 프레임 구성 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
오늘날 많은 사람들은 노트북 컴퓨터나, 핸드폰, PDA 및 MP3 등 수많은 디지털 전자기기를 휴대한다. 대부분의 상기 휴대용 디지털 전자기기들은 상호연동 없이 독립적으로 작동하게 된다. 만일, 중앙 제어 시스템의 도움 없이 상기 휴대용 디지털 전자기기들이 스스로 무선 네트워크를 구성할 수 있다면, 각 기기들은 다양한 정보를 상호 간에 손쉽게 공유하게 되어 현재까지 경험하지 못했던 새롭고 다양한 정보통신 서비스를 제공할 수 있다. 이처럼 상기 중앙 제어시스템의 도움 없이도 언제, 어디서나 각 기기들 간에 통신을 가능하게 해주는 무선 네트워크를 Ad hoc 네트워크 또는 유비쿼터스(ubiquitous) 네트워크이라고 부른다.
최근 활발히 연구가 진행 중인 4세대 이동통신 시스템의 가장 중요한 요구 조건 중의 하나는 자율적 적응형 (Self-Configurable) 무선 네트워크의 구성이다.
상기 자율적 적응형 무선 네트워크는, 중앙 시스템의 제어 없이 무선 네트워크를 자율적으로 또한 분산적으로 구성하여 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 무선 네트워크를 일컫는다. 또한, 상기 4세대 이동통신 시스템에서는 고속 통신을 가능하게 하고 더 많은 통화량을 수용하기 위하여 반경이 매우 작은 셀들이 설치된 다. 이 경우에는 현재의 무선망 설계 방식을 그대로 사용한 중앙 집중적인 설계가 불가능해질 것이다. 이러한 무선 네트워크는 분산적으로 제어되고 구축되면서도, 새로운 기지국(Base station)의 추가와 같은 환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 상술한 이유로 4세대 이동통신 시스템에서는 자율적 적응형 무선 네트워크의 구성이 요구된다.
상기 4세대 이동통신 시스템에서 요구되는 상기 자율적 적응형 무선 네트워크를 현실적으로 구현하기 위해서는 상기 Ad hoc 네트워크에서 적용된 기술을 이동통신 시스템에 도입해야 한다. 상기의 대표적인 사례가 다중홉 릴레이 (Multi-hop relay) 셀룰러 네트워크로서, 고정 기지국으로 구성된 셀룰러 네트워크에 Ad hoc 네트워크에서 적용된 기술인 다중홉 릴레이 기법을 도입한 것이다.
일반적으로 상기 셀룰러 네트워크에서는 기지국과 단말기(Mobile station) 간에 하나의 직접 링크(direct link)로 통신이 이루어지므로, 상기 단말기와 기지국 간에 신뢰도가 높은 무선 통신링크를 쉽게 구성할 수 있다.
그러나, 기지국의 위치가 고정되어 있으므로 무선망 구성의 유연성(flexibility)이 낮아 트래픽 분포나 통화 요구량의 변화가 심한 무선환경에서 효율적인 서비스를 제공하기 어렵다.
이와 같은 단점을 극복하기 위해 주변의 여러 단말기 또는 중계국(Relay station)들을 이용하여 다중 홉 형태로서 데이터를 전달하는 중계기법을 적용할 수 있다. 상기 다중 홉 릴레이 기법은 주변 환경변화에 대해 빠르게 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있게 된다.
또한 기지국과 단말 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 중계 경로를 구성함으로써, 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 상기 단말에 제공할 수 있다. 더욱이 상기 다중 홉 중계 경로를 이용하여 음영 지역과 같이 상기 기지국과 통신을 수행할 수 없는 지역의 단말들에 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있어, 셀 영역을 확장시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 다중 홉 릴레이 방식 셀룰러 네트워크의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 기지국(100)의 서비스 영역(101)에 포함되는 단말(110)은 상기 기지국(100)과 직접 링크로 연결된다. 반면에, 상기 기지국의 서비스 영역(101) 밖에 위치하여 채널 상태가 열악한 단말(120)은 중계국(130)을 통해 중계 링크로 연결된다.
또한, 상기 단말들(110, 120)이 상기 기지국(100)과 통신을 수행하지만, 상기 기지국 서비스 영역(101)의 외곽에 위치하여 채널 상태가 열악할 경우, 상기 기지국(100)은 상기 중계국(130)을 이용하여 상기 단말들(110, 120)로 더욱 우수한 무선 채널을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 기지국(100)은 상기 다중 홉 릴레이 기법을 적용하여 채널 상태가 열악한 셀 경계지역에 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있으며, 상기 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다. 상기 도 1에 도시한 바와 같이 셀룰러 네트워크에서 중계 서비스를 사용하는 경우, 기지국과 단말 링크뿐만 아니라 기지국과 중계국 링크와 중계국과 단말 링크가 존재한다.
상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 상기 단말은 상황에 따라 기지국뿐만 아니라 중계국과도 통신을 수행하기 위해서는 무선 인터페이스(Air Interface)에서 제공되는 자원이 상기 기지국과 중계국 사이에서 동적으로 분배되어야 한다.
상기 셀룰러 네트워크는 서비스 제공자에게 하나 이상의 주파수 대역이 할당할 수 있으므로, 상기 다중 홉 릴레이를 사용하는 셀룰러 네트워크에서 하나 이상의 주파수 대역을 이용하여 다중 링크가 무선 인터페이스 자원을 간섭없이 효율적으로 사용할 수 있는 통신 구조가 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 두 개의 주파수 대역을 사용하여 중계 서비스를 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 두 개의 주파수 대역을 사용하여 셀 내 간섭 없이 다중 링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법 및 이를 지원하는 장치를 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법은, 상기 부프레임의 제 1 주파수 대역은, 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임을 구성하는 과정과, 상기 부프레임의 제 2 주파수 대역은, 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 적어도 하나의 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법은, 상기 부프레임의 제 1 주파수 대역은, 직접 링크 서비스를 위한 부프레임을 구성하는 과정과, 상기 부프레임의 제 2 주파수 대역은, 중계 링크 서비스를 위한 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법은, 상기 부프레임의 제 1 주파수 대역은, 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임을 구성하는 과정과, 상기 부프레임의 제 2 주파수 대역은, 적어도 하나의 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 견지에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법은, 상기 부프레임의 제 1 주파수 대역은, 중계국 또는 단말이 기지국과 통신하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정과, 상기 부프레임의 제 2 주파수 대역은, 상기 기지국 또는 중계국이 단말과 통신하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 견지에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법은, 상기 부프레임의 제 1 주파수 대역은, 중계국 또는 단말이 기지국과 통신하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정과, 상기 부프레임의 제 2 주파수 대역은, 상기 기지국 또는 단말이 중계국과 통신하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 6 견지에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법은, 상기 부프레임의 제 1 주파수 대역은, 기지국 또는 중계국이 단말과 통신하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정과, 상기 부프레임의 제 2 주파수 대역은, 상기 기지국 또는 단말이 중계국과 통신하기 위한 링크의 부프레임을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 7 견지에 따르면, 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 릴레이 방식의 셀룰러 네트워크에서 다중 링크를 지원하기 위한 프레임 구성 장치는, 송수신되는 신호를 상기 주파수 대역별로 분리하는 RF(Radio Frequency) 듀플렉서(Duplexer)와, 프레임 구성 방식에 따라 각각의 주파수 대역에 대한 부프레임들의 송수신 타이밍 신호를 제공하는 타이밍 제어기와, 상기 타이밍 신호에 따라 각각의 주파수 대역별로 신호를 송수신하는 송수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 두 개의 주파수 대역을 사용하여 각각의 주파수 대역에 서로 다른 링크를 구성하기 위한 기술에 대해 설명한다. 다시 말해, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 상기 두 개의 주파수 대역을 사용하여 각 주파수 대역별로 링크를 다르게 할당하여 부프레임을 구성하기 위한 기술에 대해 설명한다. 여기서, 상기 두 개의 주파수 대역을, B1 주파수 대역과 B2의 주파수 대역이라 칭한다.
이하 설명은, 시분할 복신(Time Division Duplex) 및 직교주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식을 사용하는 무선통신시스템을 예를 들어 설명하며, 다른 다중 접속 방식에도 동일하게 적용된다. 또한, 기지국과 중계국 링크는 BS-RS 링크, 기지국과 단말 링크는 BS-MS 링크 및 중계국과 단말 링크는 RS-MS 링크라 칭하며, 상기 링크를 위한 부프레임은 하나의 프레임 내에 구성된다. 또한, 상기 링크를 위한 부프레임은 슈퍼 프레임 내에 구성된다.
이하 도시되는 부프레임에서 가로축은 시간영역을 나타내고, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다. 또한, 상기 부프레임을 구성하는 영역에 대한 정보는 프레임의 제어정보를 통해 전송될 수 있으며, 이를 수신한 모든 중계국 또는 단말이 상기 프레임 구조를 인식할 수 있다.
삭제
먼저, 상기 두 개의 주파수 대역 중 하나의 주파수 대역을 한 링크의 부프레임을 전송하기 위해 사용하고 다른 주파수 대역은 상기 하나의 대역에 할당된 링크 이외의 링크들의 부프레임을 전송하기 위해 사용하여 부프레임을 구성하는 방식에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 부프레임은 B1대역(201)과 B2대역(203)을 이용하여 각각 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 이때, 상기 B1대역(201)에는 BS-RS 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 또한, 상기 B2대역(203)은 BS-MS링크와 RS-MS링크를 위한 부프레임을 구성한다.
상기 부프레임 구성 방식에 따라 기지국은 BS-RS링크와 BS-MS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 동시에 통신을 수행한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 단말과 중계국을 위한 서로 다른 주파수 대역을 동시에 관리한다.
또한, 중계국도 상기 부프레임 구성방식에 따라 RS-MS링크와 BS-RS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 동시에 통신을 수행하므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다. 하지만, 상기 중계국은 상기 두 개의 주파수 대역에서 송수신 동작이 다르게 나타난다. 예를 들어, 하향링크 부프레임 내에서 상기 중계국은 상기 B1대역(201)을 통해 상기 기지국으로부터 신호를 수신받고, 상기 B2대역(203)을 통해 상기 단말로 신호를 송신한다. 또한, 상향링크 부프레임 내에서 상기 중계국은 상기 B1대역(201)을 통해 상기 기지국으로 신호를 송신하고, 상기 B2대역(203)을 통해 상기 단말로부터 신호를 수신받는다.
따라서, 상기 중계국은 하나의 송수신장치를 이용하여 두 개의 주파수 대역을 통한 통신 링크를 설정할 수 있다.
더욱이 상기 중계국은 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임이 서로 다른 주파수 대역을 통해 독립적으로 전송되므로 단일 방향 링크 내에서 동작 전환을 위한 갭(Gap)이 필요 없다.
단말은 상기 부프레임 구성방식에 따라 BS-MS링크와 RS-MS링크가 동일한 주파수 대역 내에서 통신을 수행하므로 셀 내에서 핸드오프를 위한 RF 스위칭 없이 셀 내 핸드오프 및 셀 검색(Cell Searching)이 용이하게 수행된다. 이때, 상기 단말은 상기 BS-MS링크와 RS-MS링크가 동일한 주파수 대역 내에서 통신을 수행하므로 상기 기지국과 중계국을 구분하기 위한 식별자가 필요하다. 여기서, 상기 식별자는, 서로 다른 프리앰블 구조 및 구성 방식을 사용할 수 있다.
상기 도 2에서 상기 BS-MS링크 및 RS-MS링크와 상기 BS-RS 링크가 서로 다른 주파수 대역을 사용하므로 상기 BS-RS 링크를 보다 좋은 링크 상황을 제공할 수 있는 스마트 안테나(Smart Antenna), MIMO(Multi Input Multi Output) 기술, VBLAST(Vertical Bell Labs Layered Space-Time) 등의 선진 기술을 적용하기 용이한 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 부프레임은 B1대역(301)과 B2대역(303)을 이용하여 각각 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 이때, 상기 B1대역(301)에는 직접 링크서비스를 위한 BS-MS 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 또한, 상기 B2대역(303)은 중계 링크 서비스를 위한 BS-RS링크와 RS-MS링크를 위한 부프레임을 구성한다. 즉, 상기 부프레임은 단말을 위한 직접링크 서비스를 위한 부프레임과 단말을 위한 중계링크 서비스를 위한 부프레임이 서로 다른 주파수 대역을 사용하여 중첩되지 않는 구조를 갖는다.
상기 부프레임 구성 방식에 따라 기지국은 BS-RS링크와 BS-MS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 중계국과 단말을 위한 서로 다른 주파수 대역을 동시에 관리한다.
또한, 중계국은 상기 부프레임 구성방식에 따라 하나의 주파수 대역 내에서 BS-RS링크와 RS-MS링크가 통신을 수행하므로 단일 방향 링크 내에서 동작 전환을 위한 갭이 필요하다.
단말은 상기 부프레임 구성방식에 따라 상기 BS-MS 링크와 RS-MS 링크가 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행한다. 따라서, 상기 단말은 셀 내 상기 기지국과 중계국 사이에서 이동하는 경우, 핸드오프 및 셀 검색을 위해 서로 다른 주파수 대역의 신호를 수신해야 하므로 주파수 대역 천이를 위한 RF스위칭이 요구된다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 부프레임은 B1대역(401)과 B2대역(403)을 이용하여 각각 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 이때, 상기 B1대역(401)에는 중계 링크인 RS-MS 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 또한, 상기 B2대역(403)은 직접 링크인 BS-RS링크와 BS-MS링크를 위한 부프레임을 구성한다.
상기 부프레임 구성 방식에 따라 기지국은 하나의 주파수 대역 내에서 BS-MS 링크와 BS-RS 링크가 통신을 수행하므로 중계국을 위한 추가적인 구성없이 동작할 수 있다.
또한, 중계국은 상기 부프레임 구성방식에 따라 RS-MS링크와 RS-MS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행하므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다. 하지만, 상기 중계국은 상기 두 개의 주파수 대역에서 송수신 동작이 다르게 나타난다. 예를 들어, 하향링크 부프레임 내에서 상기 중계국은 상기 B1대역(401)을 통해 상기 단말로 신호를 송신하고, 상기 B2대역(403)을 통해 상기 기지국으로부터 신호를 수신받는다. 또한, 상향링크 부프레임 내에서 상기 중계국은 상기 B1대역(401)을 통해 상기 단말로부터 신호를 수신받고, 상기 B2대역(403)을 통해 상기 기지국으로 신호를 송신한다.
따라서, 상기 중계국은 하나의 송수신장치를 이용하여 두 개의 주파수 대역을 통한 통신 링크를 설정할 수 있다.
더욱이 상기 중계국은 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임이 서로 다른 주파수 대역을 통해 독립적으로 전송되므로 단일 방향 링크 내에서 동작 전환을 위한 갭(Gap)이 필요 없다.
단말은 상기 부프레임 구성방식에 따라 상기 BS-MS 링크와 RS-MS 링크가 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행한다. 따라서, 상기 단말은 셀 내 상기 기지국과 중계국 사이에서 이동하는 경우, 핸드오프 및 셀 검색을 위해 서로 다른 주파수 대역의 신호를 수신해야 하므로 주파수 대역 천이를 위한 RF스위칭이 요구된다.
다음으로, 각 주파수 대역마다 두 링크의 부프레임을 할당하여 부프레임을 구성하는 방식에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 부프레임은 B1대역(501)과 B2대역(503)을 이용하여 각각 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 이때, 상기 B1대역(501)에는 기지국과 통신을 수행하기 위한 BS-MS 링크와 BS-RS 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 또한, 상기 B2대역(503)에는 단말과 통신을 수행하기 위한 RS-MS 링크와 BS-MS 링크를 위한 부프레임을 구성한다.
상기 부프레임 구성 방식에 따라 기지국은 BS-MS링크가 두 개의 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하고, 상기 BS-RS 링크와 BS-MS 링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행한다. 따라서, 상기 기지국은 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다.
또한, 중계국은 상기 부프레임 구성방식에 따라 RS-MS링크와 BS-RS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행하므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다. 하지만, 상기 중계기은 상기 두 개의 주파수 대역에서 송수신 동작이 다르게 나타난다. 예를 들어, 하향링크 부프레임 내에서 상기 중계국은 상기 B1대역(501)을 통해 상기 기지국으로부터 신호를 수신하고, 상기 B2대역(503)을 통해 상기단말로 송신한다. 또한, 상향링크 부프레임 내에서 상기 중계국은 상기 B1대역(501)을 통해 상기 기지국으로 신호를 송신하고, 상기 B2대역(503)을 통해 상기 단말로부터 신호를 수신받는다.
따라서, 상기 중계국은 하나의 송수신장치를 이용하여 두 개의 주파수 대역을 통한 통신 링크를 설정할 수 있다.
더욱이 상기 중계국은 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임이 서로 다른 주파수 대역을 통해 독립적으로 전송되므로 단일 방향 링크 내에서 동작 전환을 위한 갭(Gap)이 필요없다.
단말은 상기 부프레임 구성방식에 따라 상기 B2대역(503)에서 BS-MS링크와 RS-MS링크가 통신을 수행하므로 셀 내에서 핸드오프를 위한 RF 스위칭 없이 셀 내 핸드오프 및 셀 검색(Cell Searching)이 용이하게 수행된다. 이때, 상기 단말은 상기 BS-MS링크와 RS-MS링크가 동일한 주파수 대역 내에서 구성되므로 상기 기지국과 중계국을 구분하기 위한 식별자가 필요하다. 여기서, 상기 식별자는, 서로 다른 프리앰블 구조 및 구성 방식을 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이 상기 부프레임은 B1대역(601)과 B2대역(603)을 이용하여 각각 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 이때, B1대역(601)에는 기지국과 통신을 수행하기 위한 BS-MS 링크와 BS-RS 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 또한, 상기 B2대역(603)에는 중계국과 통신을 수행하기 위한 RS-MS 링크와 BS-RS 링크를 위한 부프레임을 구성한다.
상기 부프레임 구성 방식에 따라 기지국은 BS-RS링크가 두 개의 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하고, 상기 BS-RS 링크와 BS-MS 링크는 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행한다. 따라서, 상기 기지국은 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다.
또한, 중계국도 BS-RS링크를 위한 부프레임이 두 개의 주파수 대역을 이용하여 구성되므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다. 또한, 하나의 주파수 대역 내에서 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임을 같이 구성하므로 단일 방향 링크 내에서 동작 전환을 위한 갭이 필요하다.
단말은 상기 부프레임 구성방식에 따라 상기 BS-MS 링크와 RS-MS 링크가 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행한다. 따라서, 상기 단말은 셀 내 상기 기지국과 중계국 사이에서 이동하는 경우, 핸드오프 및 셀 검색을 위해 서로 다른 주파수 대역의 신호를 수신해야 하므로 주파수 대역 천이를 위한 RF스위칭이 요구된다.
도 7은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 부프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이 상기 부프레임은 B1대역(701)과 B2대역(703)을 이용하여 각각 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 이때, B1대역(701)에는 단말과 통신을 수행하기 위한 RS-MS 링크와 BS-MS 링크를 위한 부프레임을 구성한다. 또한, B2대역(703)에는 중계국과 통신을 수행하기 위한 RS-MS 링크와 BS-RS 링크를 위한 부프레임을 구성한다.
상기 부프레임 구성 방식에 따라 기지국은 BS-RS링크와 BS-MS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행하므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다.
또한, 중계국도 RS-MS링크를 위한 부프레임이 두 개의 주파수 대역을 이용하여 구성되므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다. 또한, 하나의 주파수 대역 내에서 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임을 같이 구성하므로 단일 방향 링크 내에서 동작 전환을 위한 갭이 필요하다.
단말은 상기 부프레임 구성방식에 따라 상기 B1대역(701)에서 BS-MS링크와 RS-MS링크가 통신을 수행하므로 상기 기지국과 중계국을 구분하기 위한 식별자가 필요하다. 여기서, 상기 식별자는, 서로 다른 프리앰블 구조 및 구성 방식을 사용할 수 있다.
또한, 단말은 상기 BS-MS 링크와 RS-MS 링크가 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행한다. 따라서, 상기 단말은 셀 내 상기 기지국과 중계국 사이에서 이동하는 경우, 핸드오프 및 셀 검색을 위해 서로 다른 주파수 대역의 신호를 수신해야 하므로 주파수 대역 천이를 위한 RF스위칭이 요구된다.
상술한 부프레임 구성에서 하나의 주파수 대역에 두 개의 링크를 위한 부프레임들이 존재하는 경우, 상기 하나의 주파수 대역에 상기 두 개의 링크를 위한 부프레임들 중 하나의 링크를 위한 부프레임만 존재할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 부프레임의 다중화 방법을 도시하고 있다. 이하 설명에서 점선은 상황에 따라 할당 영역이 동적으로 변화될 수 있음을 의미하고 각 링크의 부프레임 내에서 다수의 송신단을 위한 2차원(시간-주파수) 형태의 버스트(burst)로 할당된다.
상기 도 8에 도시된 바와 같이 두 개의 주파수 대역 중에 하나의 주파수 대역에서 BS-MS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임을 구성하기 위한 방법을 도시하고 있다.
첫 번째 방법(801)은, 도시된 바와 같이 상기 BS-MS링크를 위한 부프레임과RS-MS링크를 위한 부프레임에 서로 다른 시간 슬롯을 할당하여 시간 다중화한다. 이 경우, 서로 다른 링크에 대해 버스트 할당 자유도가 높다. 즉, 각 링크별 자원할당 방식을 다르게 설정할 수 있다.
두 번째 방법(803)은, 도시된 바와 같이 상기 BS-MS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임에 각각 서로 다른 주파수 대역을 할당하여 주파수 다중화한다. 이 경우, 상기 RS-MS링크에서 다수의 중계기를 위해 시간 우선적인 버스트를 할당하여 협대역 운용(Narrow-band Operation) 이득을 얻을 수 있다. 여기서, 상기 협대역 운용 이득은 주파수 영역에서 점유하는 대역의 크기는 변하더라도 시간영역에서 일정한 송신 전력으로 신호를 전송하여 협대역을 점유하는 경우, 수신단이 주파수 영역에서 보다 높은 신호대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio)를 얻을 수 있어 링크 버짓(link budget)을 향상시킬 수 있음을 일컫는다.
세 번째 방법(805)은, 도시된 바와 같이 상기 BS-MS링크를 위한 부프레임만을 구성하는 영역과 BS-MS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임에 서로 다른 버스트가 할당하는 영역으로 다중화한다.
마지막 방법(807)은, 도시된 바와 같이 상기 부프레임 내에서 BS-MS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임이 서로 다른 버스트가 할당되어 구성된다. 이 경우, 서로 다른 링크의 버스트 할당을 구분하기 위해서 자원할당 시 동일한 방식의 버스트 구성 방식을 적용하여야 한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 부프레임의 다중화 방법을 도시하고 있다. 이하 설명에서 점선은 상황에 따라 할당 영역이 동적으로 변화될 수 있음을 의미하고 각 링크의 부프레임내에서의 자원은 2차원(시간-주파수) 형태의 버스트(burst)로 할당된다.
상기 도 9에 도시된 바와 같이 두 개의 주파수 대역 중에 하나의 주파수 대역에 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임을 구성하기 위한 방법을 도시하고 있다.
즉, 상기 중계국이 하나의 주파수 대역 내에서 동시에 송수신을 수행하기 위해 상기 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임을 서로 다른 시간 슬롯을 할당하여 TDM(Time Division Multiplex)형태로 다중화한다. 이때 단방향 링크 내에서 중계국의 동작 스위칭을 위한 전송 갭(Transition Gap)이 필요하다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 부프레임의 다중화 방법을 도시하고 있다. 이하 설명에서 점선은 상황에 따라 할당 영역이 동적으로 변화될 수 있음을 의미하고 각 링크의 부프레임내에서의 자원은 2차원(시간-주파수) 형태의 버스트(burst)로 할당된다.
상기 도 10에 도시된 바와 같이 두 개의 주파수 대역 중에 하나의 주파수 대역에 BS-MS링크를 위한 부프레임과 BS-RS링크를 위한 부프레임을 구성하기 위한 방법을 도시하고 있다.
첫 번째 방법(1001)은, 도시된 바와 같이 상기 BS-MS링크를 위한 부프레임과 BS-RS링크를 위한 부프레임에 서로 다른 시간 슬롯을 할당하여 시간 다중화한다. 상기 BS-RS링크는 상기 BS-MS링크에 독립적으로 설정할 수 있으므로 상기 BS-RS링크에 보다 좋은 링크 상황을 제공할 수 있는 선진 기술을 적용하기 용이한 이점이 있다.
두 번째 방법(1003)은, 도시된 바와 같이 상기 BS-MS링크를 위한 부프레임과 BS-RS링크를 위한 부프레임에 각각 서로 다른 주파수 대역을 할당하여 주파수 다중화한다.
마지막 방법(1005)은, 도시된 바와 같이 상기 BS-MS링크를 위한 부프레임과 BS-RS링크를 위한 부프레임에 서로 다른 버스트를 할당하여 구성한다. 이 경우, 상기 기지국이 상기 두 링크에서 동시에 송수신 동작을 동시에 수행하므로 공용 방송(Common Broadcast) 정보 전송에 대한 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이 상기 프레임은, 상기 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 구성되는 하향링크 부프레임(1101)과 상향링크 부프레임(1103)으로 구성되는 TDD 프레임 구조를 갖는다.
상기 프레임 구성에서, 상기 하향링크 부프레임(1101) 구간은 상기 B1대역(1103)에서 BS-RS링크를 위한 부프레임을 구성한다. 또한, 상기 B2대역(1105)에서 상기 단말과 통신을 수행하기 위한, BS-MS 링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임을 구성한다. 따라서, 상기 BS-MS링크 및 RS-MS링크와 상기 BS-RS 링크가 서로 다른 주파수 대역을 사용하므로 상기 BS-RS 링크를 보다 좋은 링크 상황을 제공할 수 있는 선진 기술을 적용하기 용이한 이점이 있다.
기지국은 상기 부프레임 구성방식에 따라 BS-RS링크와 BS-MS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행하므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 송수신장치가 필요하다.
중계국은 상기 부프레임 구성방식에 따라 RS-MS링크와 BS-RS링크가 서로 다른 주파수 대역으로 구분되어 통신을 수행하므로 각각의 주파수 대역에 따라 2개의 스위치와 송수신장치가 필요하다. 하지만, 상기 중계국은 상기 하향링크 대역(1101)의 상기 B1대역(1103)에서 상기 기지국으로부터 신호를 수신받고, 상기 B2대역(1105)에서 상기 단말로 신호를 송신한다. 또한, 상향링크 대역(1111)의 상기 B1대역(1103)에서 상기 기지국으로 신호를 송신하고, 상기 B2대역(1105)에서 상기 단말로부터 신호를 수신받는다. 따라서, 상기 중계국은 하나의 송수신장치를 이용하여 두 개의 주파수 대역을 이용한 통신 링크를 설정할 수 있다.
또한, 상기 중계국은 BS-RS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임이 서로 다른 주파수 대역을 통해 독립적으로 전송되므로 단일 방향 링크내에서 동작 전환을 위한 갭(Gap)이 필요없다. 단말은 상기 부프레임 구성방식에 따라 동일한 주파수 대역을 이용하여 상기 기지국 및 중계국과 통신을 수행한다. 따라서, 셀 내에서 RF천이 없이 핸드오프 및 셀 검색을 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 셀룰러 네트워크의 프레임 구성을 도시하고 있다.
상기 도 12에 도시된 바와 같이 상기 프레임을, 상기 도 2에 도시된 바와 같은 형태의 부프레임 구조를 이용하여 상·하향링크 부프레임을 구성한다. 이때, 상기 프레임 구조는 동일한 대역의 두 개의 주파수 대역을 하향/상향을 스위칭하여 사용한다. 즉, 동일한 대역의 상기 두 개의 주파수 대역 중 하나의 주파수 대역은 상향링크 부프레임으로 구성되고, 다른 주파수 대역은 하향링크 부프레임으로 구성된다.
상기와 같은 프레임이 구성되는 경우, 기지국은 제 1 구간(1201)의 B1대역(1203)에서는 BS-RS링크를 통해 상기 중계국으로부터 신호를 수신한다. 또한, B2대역(1205)에서는 BS-MS링크를 통해 상기 단말로 신호를 송신한다. 다음으로 제 2 구간(1211)의 B1대역(1203)에서는 BS-RS링크를 통해 상기 중계국으로 신호를 송신하고, B2대역(1205)에서는 BS-MS링크를 통해 상기 단말로부터 신호를 수신받는다. 따라서, 상기 기지국은 하나의 송수신장치를 이용하여 두 개의 주파수 대역을 통한 통신 링크를 설정할 수 있다.
상술한 바와 같은 프레임 구성은, 상기 기지국 입장에서 하나의 부프레임 대역이 FDD(Frequency Division Duplex)형태와 유사하게 동작한다. 즉, 상기 기지국 입장에서 하나의 프레임 구조는 두 개의 주파수 대역을 사용하는 TDD 기반으로 동작하며, 프레임 구조내 부프레임 대역은 FDD기반과 유사하게 동작한다.
상술한 상기 도 11과 도 12의 프레임 구성 방법 이외에도 TDD 프레임 내의 부프레임시 상기 도 2부터 도 7에 도시된 부프레임 구성 방법들을 이용하여 다양한 TDD 프레임 구조를 설계할 수 있다. 따라서, 더 많은 프레임 구성 방법이 존재한다. 또한, 상기 실시 예는 상기 다중 홉 셀룰러 네트워크가 두 개의 주파수 대역을 사용하는 것을 예를 들어 설명하였지만, 복수 개의 주파수 대역을 사용할 수도 있다.
이하 설명은 두 개의 주파수 대역을 사용하는 다중 홉 셀룰러 네트워크에서 중계 서비스를 지원하기 위한 기지국, 중계국 및 단말의 장치 구성에 대해 설명한다. 여기서, 상기 기지국과 중계국의 장치 구성은 동일하므로 하기 도 13, 도 14, 도 15에 도시된 중계국 장치를 이용하여 상기 기지국 장치까지 설명한다. 이때, 상기 단말은 상기 두 개의 주파수 대역 중 하나의 주파수 대역에 대한 통신을 수행하는 송수신 장치와 동일하게 구성된다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 중계국 장치의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 13에 도시된 바와 같이 상기 중계국은 B1 주파수 대역의 송수신 장치(1301)와 B2 주파수 대역의 송수신 장치(1303) 및 타이밍 제어기(1305)와 RF듀플렉서(Radio Frequency Duplexer)(1333)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 B1 주파수 대역의 송수신 장치(1301)와 상기 B2 주파수 대역의 송수신 장치(1303)는 동일한 구성을 가지므로 상기 B1 주파수 대역의 송수신 장치(1301)를 예를 들어 설명한다.
RF듀플렉서(1333)는 안테나를 통해 수신된 RF신호를 각 주파수 대역에 맞는 송수신 장치(1301, 1303)로 분리하여 전송한다.
상기 B1 주파수 대역의 송수신 장치(1301)는, 상기 RF듀플렉서(1333)를 통해로 상기 B1 주파수 대역의 신호를 송수신하기 위하여 송신장치(1311), 수신장치(1321) 및 RF스위치(1331)를 포함하여 구성된다.
상기 송신 장치(1311)는 프레임 구성기(1313), 자원 매핑기(1315), 변조기(1317), 및 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Converter)(1319)를 포함하여 구성된다.
상기 프레임 구성기(1313)는 상위 단으로부터 제공받은 데이터들을 목적지에 따라 각각의 부프레임을 생성한다. 예를 들어, 상기 프레임 구성기(1313)는 상기 도 2부터 도 7에 도시된 바와 같은 부프레임 구성 방식에 따라 상기 중계링크로 연결된 단말로 전송할 데이터를 이용하여 RS-MS링크를 위한 부프레임을 구성하고, 상기 기지국으로 전송할 데이터를 이용하여 BS-RS링크를 위한 부프레임을 구성한다.
만일, 상기 프레임 구성기(1313)가 기지국에 포함될 경우, 기 설정된 부프레임 구성 방식에 따라 상기 직접링크로 연결된 단말로 전송할 데이터를 이용하여 BS-MS링크를 위한 부프레임을 구성하고, 상기 중계기로 전송할 데이터를 이용하여 BS-RS링크를 위한 부프레임을 구성한다. 한편, 상기 프레임 구성기(1313)가 상기 단말에 포함될 경우, 직접링크로 연결된 단말은 BS-MS링크를 위한 부프레임을 구성하고, 중계링크로 연결된 단말은 RS-MS링크를 위한 부프레임을 구성한다.
상기 자원 매핑기(1315)는 상기 프레임 구성기(1313)로부터 제공받은 부프레임들을 각 부프레임에 할당된 각 링크의 버스트에 상기 부프레임들을 할당하여 출력한다.
상기 변조기(1317)는 상기 자원 매핑기(1315)로부터 각 링크의 버스트에 할당된 부프레임들을 제공받아 미리 정해진 변조 방식에 따라 변조한다.
상기 디지털/아날로그 변환기(1319)에서 상기 변조기(1317)로부터 제공받은 디지털신호를 아날로그 신호로 변환한다. 이후, 상기 신호를 주파수 상향시켜 RF신호로 변환하여 RF스위치(1331)와 RF듀플렉서(1333)를 통해 상기 B1대역으로 송신한다.
상기 수신 장치(1321)는 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Converter)(1323), 복조기(1325), 자원 디매핑기(1327) 및 프레임 추출기(1329)를 포함하여 구성된다.
상기 아날로그/디지털 변환기(1323)는 상기 B1 주파수의 수신 대역에 상기 RF듀플렉서(1333)와 RF스위치(1331)를 통해 수신된 신호를 주파수 하향시켜 기저대역 신호로 변환된 아날로그 신호를 제공받아 디지털 신호로 변환한다.
상기 복조기(1325)는 상기 아날로그/디지털 변환기(1323)로부터 제공받은 디지털 신호를 해당 복조 방식에 따라 복조하여 출력한다.
상기 자원 디매핑기(1327)는 상기 복조기(1325)로부터 제공받은 각 링크의 버스트에 할당된 실제 부프레임들을 추출한다.
상기 프레임 추출기(1329)는 상기 자원 디매핑기(1327)로부터 제공되는 부프레임에서 상기 수신기(1321)에 해당하는 부프레임 추출한다. 예를 들어, 상기 프레임 추출기(1329)는 RS-MS링크를 위한 부프레임과 BS-RS링크를 위한 부프레임을 추출한다.
만일, 상기 프레임 추출기(1329)가 상기 기지국에 포함될 경우, BS-MS링크를 위한 부프레임과 BS-RS링크를 위한 부프레임을 추출한다. 한편, 상기 프레임 추출기(1329)가 상기 단말에 포함될 경우, BS-MS링크를 위한 부프레임과 RS-MS링크를 위한 부프레임을 추출한다.
상기 RF스위치(1331)는 타이밍 제어기(1305)의 제어에 따라 상기 프레임의 송신 대역과 수신 대역에 따라 상기 송수신 장치(1311, 1321)와 상기 RF듀플렉서(1333)를 연결한다.
상기 타이밍 제어기(1305)는 상기 프레임에서 상기 B1 주파수 대역과 B2 주파수 대역의 송수신 타이밍을 제어한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 중계국 장치의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명에서 상기 중계국 장치를 구성하는 각 모듈은 상기 도 13과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
상기 도 14에 도시된 바와 같이 상기 중계국은, 하나의 RF듀플렉서(1403)와 하나의 송수신 장치(1401)로 구성된다. 즉, 상기 RF듀플렉서(1403)을 통해 B1 주파수 대역의 신호와 B2 주파수 대역을 신호를 분리하여 각각의 신호를 안테나를 통해 송수신하는 송수신 장치(1401)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 송수신 장치(1401)는 송신 장치(1411)와 수신 장치(1421)를 스위칭하는 RF스위치(1431)를 포함한다.
상기 도 12에 도시된 바와 같이 동일한 대역에서 하나의 주파수 대역은 상향 부프레임을 구성하고, 나머지 주파수 대역은 하향 부프레임을 구성할 경우, 상기 RF스위치(1405)의 제어에 따라 하나의 송수신단을 이용하여 상기 두 개의 주파수 대역(B1, B2)을 신호를 송수신할 수 있다.
즉, 상기 RF 스위치(1405)의 제어에 따라, 제 1 구간에서 송신 장치(1411)는 B1 주파수 대역의 신호를 송신하고, 수신 장치(1421)는 B2 주파수 대역의 신호를 수신한다. 제 2 구간으로 천이 될 경우, 상기 송신 장치(1411)는 B1 주파수 대역의 신호를 수신하고, 상기 수신 장치(1421)는 B2 주파수 대역의 신호를 송신한다.
여기서, 타이밍 제어기(1433)는 상기 프레임에서 상기 B1 주파수 대역과 B2 주파수 대역의 송수신 타이밍 신호를 출력하여 상기 RF 스위치(1431)를 제어한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 중계국 장치의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명에서 상기 중계국 장치를 구성하는 각 모듈은 상기 도 13과 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 중계국은, 하나의 RF듀플렉서(1531)와 하나의 송수신 장치(1501) 및 각 주파수 대역 필터(1503, 1505)로 구성된다. 즉, 안테나를 통해 송수신되는 B1 주파수 대역의 신호와 B2 주파수 대역을 신호를 상기 RF듀플렉서(1531)을 통해 분리하여 사용한다.
상기 도 14와 같이 하나의 송수신 장치(1501)를 이용하여 두 개의 주파수 대역(B1, B2)의 신호를 송수신하지만, 필터(1503, 1505)와 RF듀플렉서(1531)를 이용하여 상기 두 개의 주파수 대역을 분리하는 차이를 갖는다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 네트워크에서 두 개의 주파수 대역을 사용하여 다중 링크를 지원하는 프레임을 생성함으로써, 부프레임의 간섭 회피와 자원 활용의 유연성, 단말의 핸드오프 및 셀 검색의 용이성 및 선진 기술의 적용의 용이성과 중계기의 동작 전환 갭 오버헤드의 감소 등의 이점이 있다.

Claims (38)

  1. 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법에 있어서,
    부프레임의 제 1 주파수 대역에서 서로 다른 자원을 할당하는 기지국과 단말링크를 위한 부프레임과 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 구성하는 과정과,
    상기 부프레임의 제 2 주파수 대역에서 서로 다른 자원을 할당하는 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역에 포함되는 서로 다른 링크의 부프레임들은, 서로 다른 시간 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역에 포함되는 서로 다른 링크의 부프레임들은, 서로 다른 주파수 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역에 포함되는 서로 다른 링크의 부프레임들은, 서로 다른 시간-주파수 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법에 있어서,
    부프레임의 제 1 주파수 대역에서 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임을 구성하는 과정과,
    상기 부프레임의 제 2 주파수 대역에서 서로 다른 자원을 할당하는 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역의 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임은, 서로 다른 시간 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역의 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임은, 서로 다른 주파수 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역의 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임은, 서로 다른 시간-주파수 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법에 있어서,
    부프레임의 제 1 주파수 대역에서 서로 다른 자원을 할당하는 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 구성하는 과정과,
    상기 부프레임의 제 2 주파수 대역에서 서로 다른 자원을 할당하는 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역에 포함되는 서로 다른 링크의 부프레임들은, 서로 다른 시간 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역에 포함된 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임
    은, 서로 다른 주파수 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역에 포함된 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 서로 다른 버스트(Burst)를 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 네크워크에서 다중링크를 지원하기 위한 부프레임 구성 방법에 있어서,
    부프레임의 제 1 주파수 대역에서 서로 다른 자원을 할당하는 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 구성하는 과정과,
    상기 부프레임의 제 2 주파수 대역에서 서로 다른 자원을 할당하는 기지국과 중계국 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임 중 적어도 하나를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역에 포함되는 서로 다른 링크의 부프레임들은, 서로 다른 시간 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역에 포함된 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 서로 다른 주파수 자원을 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역에 포함된 기지국과 단말 링크를 위한 부프레임과 중계국과 단말 링크를 위한 부프레임은, 서로 다른 버스트(Burst)를 할당하여 구분하는 것을 특징으로 하는 방법.
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