KR101078322B1 - 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신시스템에서 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법은, 통신 절차 수행 중 상향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 상향링크 중계국으로부터 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 하향링크 중계국으로 상기 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정과, 상기 통신 절차 수행 중 하향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 하향링크 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 상향링크 중계국으로 상기 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

릴레이 통신 시스템, 상향링크 중계국, 하향링크 중계국

Description

다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING THE INFORMATION OF UPLINK OR DOWNLINK RELAY STATIONS IN A MULTI-HOP RELAY BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 3은 시스템 용량 증대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 서빙국과의 초기 접속 절차 시 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법을 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 하향링크 중계국과의 초기 접속 절차 시 서빙국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법을 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 갱신 방법을 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 1-홉 중계국이 기지국으로 상기 1-홉 중계국 이하의 중계국 정보를 전송하는 방법을 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국이 1-홉 중계국으로부터 상기 1-홉 중계국 이하의 중계국 정보를 수신하는 방법을 도시하는 도면, 및

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중계국 혹은 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.

본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 중계국 및 기지국에게 상향링크 중계국 및 하향링크 중계국 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation : 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service : 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : 이하 'LAN'이라 칭함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하 'MAN'이라 칭함) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.

상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 상기 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(Subscriber Station : 이하 'SS'라 칭함)가 고정된 상태, 즉 상기 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 상기 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(Mobile Station : 이하 'MS'이라 칭함)라고 칭하기로 한다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(Base Station : BS)(110)과, 상기 셀(150)을 관장하는 기지국(140)과, 다수의 MS들(111, 113, 130, 151, 153)로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(110, 140)과 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 상기 MS들(111, 113, 130, 151, 153) 중 상기 MS(130)는 상기 셀(100)과 상기 셀(150)의 경계 지역, 즉 핸드오버(handover) 영역에 존재한다. 즉, 상기 MS(130)이 상기 기지국(110)과 신호를 송수신하는 중에 상기 기지국(140)이 관장하는 셀(150) 쪽으로 이동하면, 상기 MS(130)의 서빙 기지국(serving BS)은 상기 기지국(110)에서 상기 기지국(140)으로 변경된다.

상기 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템은, 상기 도 1과 같이, 고정된 기지국과 MS 간에 직접 링크를 통해 시그널링 송수신이 이루어지므로 상기 기지국과 MS 간에 신뢰도가 높은 무선 통신 링크를 쉽게 구성할 수 있다. 하지만, 상기의 IEEE 802.16e 통신 시스템은 기지국의 위치가 고정되어 있으므로 무선망 구성에 있어서 유연성이 낮으며, 따라서, 트래픽 분포나 통화 요구량 변화가 심한 무선 환경에서는 효율적인 통신 서비스를 제공하기 어렵다.

이와 같은 단점을 극복하기 위해 상기 802.16e 통신 시스템과 같은 일반 셀룰라 무선 통신 시스템에 고정된 중계국(relay station) 혹은 이동성을 갖는 중계 국 혹은 일반 MS들을 이용하여 다중 홉 릴레이 형태의 데이터 전달 방식을 적용할 수 있다. 이로써, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 통신 환경 변화에 신속하게 대응하여 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있게 된다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 셀 서비스 영역을 확장시키고 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 즉, 기지국과 MS 간 채널 상태가 열악한 경우, 상기 기지국과 MS 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통한 다중 홉 릴레이 경로를 구성함으로써, 채널 상태가 보다 우수한 무선 채널을 상기 MS에게 제공할 수 있다. 또한, 기지국으로부터 채널 상태가 열악한 셀 경계 지역에서 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용함으로써, 보다 고속의 데이터 채널을 제공할 수 있고, 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있다.

도 2는 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 다중 홉 릴레이 무선 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(200)과 셀(240)을 가지며, 상기 셀(200)을 관장하는 기지국(Base Station : BS)(210)과, 상기 셀(240)을 관장하는 기지국(250)과, 상기 셀(200) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(211, 213)과, 상기 기지국(210)이 관리하지만 상기 셀(200) 영역 밖의 영역(230)에 존재하는 다수의 MS들(221, 223)과, 상기 기지국(210)과 상기 영역(230)에 존재하는 MS(221, 223)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(220)과, 상기 셀(240) 영역 안에 위치하는 다수의 MS들(251, 253, 255)과, 상기 기지국(250)이 관리하지만 상기 셀(240) 영역 밖의 영역(270)에 존재하는 다수의 MS들(261, 263)과, 상기 기지국(250)과 상기 영역(270)에 존재하는 MS(261, 263)들 간에 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국(260)으로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(210, 250)과 상기 중계국들(220, 260)및 상기 MS들(211, 213, 221, 223, 251, 253, 255, 261, 263) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 이때, 상기 셀(200) 영역에 포함되는 상기 MS들(211, 213)과 상기 중계국(220)은 상기 기지국(210)과 신호를 직접 송수신할 수 있지만, 상기 영역(230)에 존재하는 MS들(221, 223)은 상기 기지국(210)과 신호를 직접 송수신하지 못한다. 따라서, 상기 중계국(220)은 상기 영역(230)을 관장하며, 상기와 같이 신호를 직접 송수신하지 못하는 상기 기지국(210)과 상기 MS들(221, 223) 간의 신호를 릴레이 하고, 상기 MS들(221, 223)은 상기 중계국(220)을 통해서 상기 기지국(210)과 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 셀(240) 영역에 포함되는 MS들(251, 253, 255)과 상기 중계국(260)은 상기 기지국(250)과 신호를 직접 송수신할 수 있지만, 상기 영역(270)에 존재하는 MS들(261, 263)은 상기 기지국(250)과 신호를 직접 송수신하지 못한다. 따라서, 상기 중계국(260)은 상기 영역(270)을 관장하며, 상기와 같이 신호를 직접 송수신하지 못하는 상기 기지국(250)과 상기 MS들(261, 263) 간의 신호를 릴레이 하고, 상기 MS들(261, 263)은 상기 중계국(260)을 통해서 상기 기지국(250)과 신호를 송수신할 수 있다.

도 3은 시스템 용량 증대를 위한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 다중 홉 릴레이 무선 통신 시스템은 기지국 (310)과 다수의 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)과 상기 기지국과 상기 MS 간 다중 홉 릴레이 경로를 제공하는 중계국들(320, 330)로 구성된다. 여기서, 상기 기지국(310)과 상기 중계국들(320,330) 및 상기 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 상기 기지국(310)은 셀(300)을 관장하며, 상기 셀(300) 영역에 포함되는 MS들(311, 313, 321, 323, 331, 333)과 중계국들(320, 330)은 상기 기지국(310)과 신호를 직접 송수신할 수 있다. 하지만, 상기 일부 MS들(321, 323, 331, 333)과 같이 상기 MS가 상기 셀(300) 가장자리 가까이에 위치한 경우, 상기 기지국(310)과 상기 일부 MS들(321, 323, 331, 333) 간의 직접 링크의 수신 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio : 이하 'SNR'이라 칭함)는 낮을 수 있다. 따라서, 상기 중계국(320)은 상기 기지국(310)과 상기 MS들(321, 323)의 유니캐스트 트래픽을 릴레이 하고, 상기 MS들(321, 323)은 상기 중계국(320)을 통해서 상기 기지국(310)과 유니캐스트 트래픽을 송수신할 수 있다. 또한, 상기 중계국(330)은 상기 기지국(310)과 상기 MS들(331, 333)의 유니캐스트 트래픽을 릴레이 하고, 상기 MS들(331, 333)은 상기 중계국(330)을 통해서 상기 기지국(310)과 유티캐스트 트래픽을 송수신할 수 있다. 즉, 상기 중계국들(320, 330)은 상기 MS들(321, 323, 331, 333)에게 고속의 데이터 전송 경로를 제공함으로써, 상기 MS들의 유효 전송률을 높이고 시스템 용량을 증대시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 도 2 혹은 도 3의 다중 홉 릴레이를 사용하는 광대역 무선 통신 시스템을 구성하는 중계국들(220, 260, 320, 330)은 각 기지국들(210, 250, 310)이 설치하고 관리하는 인프라 스트럭처(infrastructure) 중계국이거나, 상기 SS 혹은 MS와 같은 이동 단말기가 릴레이 기능을 지원하는 클라이언트(client) 중계국일 수 있다. 또한, 상기 중계국들(220, 260, 320, 330)은 이동성이 없는 고정 중계국이거나, 노매딕(nomadic)한 특성을 갖는 노매딕 중계국이거나, 상기 MS와 같은 이동 단말 중계국일 수 있다.

상기와 같이 다양한 타입의 중계국을 통한 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서, 상기 중계국은 다른 중계국의 릴레이 통신을 통해서 기지국으로의 통신을 수행할 수 있으며, 또한, 상기 중계국은 또 다른 중계국의 통신을 상기 기지국으로 릴레이 할 수 있다. 여기서, 상기 다른 중계국과 기지국의 통신을 릴레이 해주는 중계국을 상향링크 중계국이라 하고, 상기 상향링크 중계국으로부터 상기 기지국으로의 통신을 릴레이 받는 중계국을 하향링크 중계국이라 한다. 따라서, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 중계국이 상향링크 중계국 및 하향링크 중계국을 파악하여 상기 상향링크 혹은 하향링크 중계국의 정보를 구성하고, 상기 상향링크 중계국 및 하향링크 중계국 정보를 갱신하는 방법 및 절차를 정의할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 상향링크/하향링크 중계국 정보를 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국에게 기지국으로의 릴레이 통신을 제공할 상향링크 중계국 리스트 정보를 알리기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국이 기지국으로의 릴레이 통신을 제공할 하향링크 중계국 리스트 정보를 알리기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법은, 통신 절차 수행 중 상향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 상향링크 중계국으로부터 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 하향링크 중계국으로 상기 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정과, 상기 통신 절차 수행 중 하향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 하향링크 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 상향링크 중계국으로 상기 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법은, 서빙국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙국으로부터 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 과정과, 상기 메시지를 이용하여 상향링크 중계국 리스트를 갱신하는 과정과, 하향링크 중계국 리스트가 존재할 시, 상기 서빙국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법은, 하향링크 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 하향링크 중계국 리스트에 상기 중계국을 추가하고, 상기 중계국으로 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 과정과, 상기 중계국으로부터 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 1-홉 중계국의 하향링크 중계국 정보 처리 방법은, 서빙 기지국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 과정과, 하향링크 중계국 리스트의 변경이 감지될 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙 기지국의 1-홉 이하의 중계국 정보 처리 방법은, 1-홉 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 1-홉 중계국으로부터 1-홉 이하의 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 수신된 메시지를 이용하여 하향링크 중계국 정보를 저장하는 과정과, 상기 1-홉 중계국으로 부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상기 수신된 메시지를 이용하여 상기 1-홉 이하의 중계국 정보를 갱신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치는, 상향링크 중계국 리스트와 하향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와, 통신 절차 수행 중 상향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 상향링크 중계국으로부터 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 하향링크 중계국으로 상기 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하고, 상기 통신 절차 수행 중 하향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 하향링크 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 상향링크 중계국으로 상기 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치는, 상향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와, 서빙국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙국으로부터 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 메시지를 이용하여 상향링크 중계국 리스트를 갱신하며, 하향링크 중계국 리스트가 존재할 시, 상기 서빙국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치는, 하향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와, 하향링크 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 하향링크 중계국 리스트에 상기 중계국을 추가하고, 상기 중계국으로 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하며, 상기 중계국으로부터 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 1-홉 중계국의 하향링크 중계국 정보 처리 장치는, 하향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와, 서빙 기지국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하고, 하향링크 중계국 리스트의 변경이 감지될 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙 기지국의 1-홉 이하의 중계국 정보 처리 장치는, 하향링크 중계국 정보를 저장하는 저장부와, 1-홉 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 1-홉 중계국으로부터 1-홉 이하의 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 수신된 메시지를 이용하여 상기 저장부에 하향링크 중계국 정보를 저장하며, 상기 1-홉 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상기 수신된 메시지를 이용하여 상기 1-홉 이하의 중계국 정보를 갱신하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에서 중계국(RS: Relay Station, 이하 ‘RS'라 칭하기로 한다) 및 기지국(BS: Base Station, 이하 ’BS‘라 칭하기로 한다)에게 상향링크(Uplink) 중계국 리스트 및 하향링크(Downlink) 중계국 리스트의 정보를 제공하기 위한 시그널링 절차를 제안한다.

여기서, 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은, 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함) 방식 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 사용하는 통신 시스템이다. 상기 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하며, 다중 셀(multi-cell) 구조를 지원하여 MS의 이동성을 지원하는 통신 시스템이다.

이하 설명은 상기 광대역 무선접속 통신시스템을 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 셀룰라 기반의 통신시스템이라면 동일하게 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 서빙국과의 초기 접속 절차 시 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법을 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 중계국은 401단계에서 서빙국과의 초기 접속 절차를 수행한다. 여기서, 상기 서빙국은 상기 중계국과 기지국의 통신을 연결해주는 중계국, 즉 상기 중계국의 상위 중계국을 의미한다. 따라서, 상기 초기 접속 절차는 상기 서빙국을 통해 상기 기지국과의 통신을 수행하기 위한 네트워크 진입 절차 혹은 네트워크 재진입 절차에 해당한다.

이후, 상기 중계국은 403단계에서 상기 서빙국으로부터 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신한다. 여기서, 상기 상향링크 중계국 정보는 상기 서빙국을 포함할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 상기 서빙국이 관리하는 상기 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지는 하기 <표 1>에 나타낸 바와 같다.

Syntax	Size (bits)	Notes
RS_UL_INFO_Message() {
N_UL_RS	8	Number of uplink RS
For(i=0; i<N_UL_RS; i++) {
RS ID	48	Uplink RS’s Identifier (RS MAC address, etc.)
}
}

상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지는 상기 서빙국의 상향링크 중계국 리스트 정보를 포함하며, 상기 상향링크 중계국 리스트 정보는 상향링크 중계국 개수(N_UL_RS)와, 상기 상향링크 중계국 식별자(RS ID) 등을 포함한다. 여기서, 상기 상향링크 중계국 리스트 정보는 상기 서빙국 정보를 포함할 수 있다.

이후, 상기 중계국은 405단계에서 상기 <표 1>에 포함된 상향링크 중계국 정보를 참조하여 상기 중계국 자신의 상향링크 중계국 리스트를 갱신한다.

이후, 상기 중계국은 407단계에서 자신이 관리하고 있는 하향링크 중계국 리스트가 있는지 검사한다. 상기 하향링크 중계국 리스트가 존재할 시, 상기 중계국은 409단계로 진행하여 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 상기 서빙국에게 전송한다. 이때, 상기 서빙국으로 전송하는 상기 하향링크 중계국 정보는 상기 중계국 자신을 포함할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 상기 중계국이 관리하는 상기 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지는 하기 <표 2>에 나타낸 바와 같다.

Syntax	Size (bits)	Notes
RS_DL_INFO_Message() {
N_DL_RS	8	Number of downlink RS
For(i=0; i<N_DL_RS; i++) {
RS ID	48	Downlink RS’s Identifier (RS MAC address, etc.)
}
}

상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지는 상기 중계국의 하향링크 중계국 리스트 정보를 포함하며, 상기 하향링크 중계국 리스트 정보는 하향링크 중계국 개수(N_UL_RS), 상기 하향링크 중계국 식별자(RS ID) 등을 포함한다. 여기서, 상기 하향링크 중계국 리스트 정보는 상기 중계국 정보를 포함할 수 있다.

이후, 상기 중계국은 411단계에서 자신과 직접 연결된 하향링크 중계국으로 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하여 상기 중계국 및 상기 하향링크 중계국의 상향링크 중계국 리스트가 변경되었음을 알린다. 이후, 상기 중계국은 413단계에서 일반적인 통신 절차를 수행한다.

여기서, 본 발명에 따른 상기 상향링크 중계국 변경 메시지는 하기 <표 3>에 나타낸 바와 같다.

Syntax	Size (bits)	Notes
RS_UL_UPDATE_Message() {
N_UL_RS_ADD	8	Number of uplink RS to add
For(i=0; i<N_UL_RS_ADD i++) {
RS ID	48	Uplink RS’s Identifier (RS MAC address, etc.)
}
N_UL_RS_DELETE	8	Number of uplink RS to delete
For(i=0; i<N_UL_RS_DELETE i++) {
RS ID	48	Uplink RS’s Identifier (RS MAC address, etc.)
}
}

상기 <표 3>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 상향링크 중계국 변경 메시지는 상기 중계국의 상향링크 중계국 리스트에 추가된 상향링크 중계국의 정보 및 상기 상향링크 중계국 리스트에서 삭제된 상향링크 중계국의 정보 등을 포함한다. 여기서, 상기 추가된 상향링크 중계국 정보는 추가된 상향링크 중계국 개수(N_UL_RS_ADD), 상기 추가된 상향링크 중계국 식별자(RS ID) 등을 포함한다. 또한, 상기 삭제된 상향링크 중계국 정보는 삭제된 상향링크 중계국 개수(N_UL_RS_DELETE), 상기 삭제된 상향링크 중계국 식별자(RS ID) 등을 포함한다.

상기 407단계에서 상기 중계국이 관리하고 있는 하향링크 중계국 리스트가 존재하지 않을 시, 상기 중계국은 상기 413단계로 진행하여 상기 상향링크/하향링크 중계국 리스트 정보 처리 절차를 완료하고 일반적인 통신 절차를 수행한다. 이후, 상기 중계국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 하향링크 중계국과의 초기 접속 절차 시 서빙국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법을 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 서빙국은 501단계에서 하향링크 중계국과의 초기 접속 절차를 수행한다. 상기 초기 접속 절차는 상기 서빙국의 릴레이 통신을 통해 기지국과의 통신을 수행하려는 상기 중계국의 네트워크 진입 절차 혹은 네트워크 재진입 절차에 해당한다.

이후, 상기 서빙국은 503단계에서 상기 중계국을 하향링크 중계국 리스트에 추가하고, 505단계로 진행하여 상기 중계국으로 상기 서빙국이 관리하는 상향링크 중계국 리스트 정보를 전송한다. 여기서, 상기 상향링크 중계국 리스트 정보는 상기 <표 1>과 같은 구조를 갖는 메시지를 통해 전송되며, 상기 상향링크 중계국 리스트 정보는 상기 서빙국을 포함할 수 있다.

이후, 상기 서빙국은 507단계에서 상기 중계국으로부터 상기 중계국이 관리하는 하향링크 중계국 리스트 정보가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 하향링크 중계국 리스트 정보는 상기 <표 2>와 같은 메시지 구조로 수신된다. 상기 하향링크 중계국 리스트 정보가 수신되지 않을 시, 상기 서빙국은 자신이 관리하는 하향링크 중계국 리스트 정보를 그대로 유지하고, 511단계로 진행하여 상기 서빙국 자신의 상향링크 중계국이 존재하는지 검사한다. 상기 하향링크 중계국 리스트 정보가 수신될 시, 상기 서빙국은 509단계에서 상기 수신된 하향링크 중계국 리스트 정보를 이용하여 자신이 관리하는 하향링크 중계국 리스트 정보를 갱신하고, 상기 511단계로 진행하여 상기 서빙국 자신의 상향링크 중계국이 존재하는지 검사한다.

상기 서빙국의 상향링크 중계국이 존재할 시, 상기 서빙국은 513단계로 진행하여 상기 상향링크 중계국으로 상기 서빙국 및 상기 상향링크 중계국의 하향링크 중계국 리스트가 변경되었음을 알리는 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송한 후, 515단계에서 상향링크/하향링크 중계국 리스트 정보 처리 절차를 완료하고 일반적인 통신 절차를 수행한다.

여기서, 본 발명에 따른 상기 하향링크 중계국 변경 메시지는 하기 <표 4>에 나타낸 바와 같다.

Syntax	Size (bits)	Notes
RS_DL_UPDATE_Message() {
N_DL_RS_ADD	8	Number of downlink RS to add
For(i=0; i<N_DL_RS_ADD i++) {
RS ID	48	Downlink RS’s Identifier (RS MAC address, etc.)
}
N_DL_RS_DELETE	8	Number of downlink RS to delete
For(i=0; i<N_DL_RS_DELETE i++) {
RS ID	48	Downlink RS’s Identifier (RS MAC address, etc.)
}
}

상기 <표 4>에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 하향링크 중계국 변경 메시지는 상기 서빙국의 하향링크 중계국 리스트에 추가된 하향링크 중계국의 정보 및 상기 서빙국의 하향링크 중계국 리스트에서 삭제된 하향링크 중계국의 정보 등을 포함한다. 여기서, 상기 추가된 하향링크 중계국 정보는 추가된 하향링크 중계국 개수(N_DL_RS_ADD), 상기 추가된 하향링크 중계국 식별자(RS ID) 등을 포함한다. 또한, 상기 삭제된 하향링크 중계국 정보는 삭제된 하향링크 중계국 개수(N_DL_RS_DELETE), 상기 삭제된 하향링크 중계국 식별자(RS ID) 등을 포함한다.

상기 511단계에서 상기 서빙국 자신의 상향링크 중계국이 존재하지 않을 시, 상기 서빙국은 상기 515단계로 진행하여 상향링크/하향링크 중계국 리스트 정보 처리 절차를 완료하고 일반적인 통신 절차를 수행한다. 이후, 상기 서빙국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 갱신 방법을 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 중계국은 601단계에서 일반적인 통신 절차를 수행한다. 이후, 상기 중계국은 603단계로 진행하여 자신의 상향링크 중계국이 변경되었는지 판단하며, 혹은 상기 중계국의 상향링크 중계국으로부터 상기 <표 3>의 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 상향링크 중계국 변경은 상기 상향링크 중계국의 이동 혹은 접속 단절 등에 의해 발생할 수 있다.

상기 중계국이 상기 중계국의 상향링크 중계국 변경을 인지하였거나, 상기 상향링크 중계국으로부터 상기 상향링크 중계국 변경 메시지를 수신하였을 시, 상기 중계국은 611단계에서 상기 메시지를 참조하여 상기 중계국 자신이 관리하는 상향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 613단계에서 상기 중계국 자신의 하향링크 중계국으로 상기 <표 3>의 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하여 상기 상향링크 중계국 리스트의 변경을 알린다. 이후, 상기 중계국은 일반적인 통신 절차를 다시 수행한다.

상기 603단계에서 상기 중계국이 상기 중계국의 상향링크 중계국 변경을 인지하지 못했거나, 상기 상향링크 중계국으로부터 상기 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 중계국은 605단계에서 자신의 하향링크 중계국이 변경되었는지 판단하며, 혹은 상기 중계국의 하향링크 중계국으로부터 상기 <표 4>의 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 하향링크 중계국 변경은 상기 하향링크 중계국의 이동 혹은 접속 단절 등에 의해 발생할 수 있다.

상기 중계국이 상기 중계국의 하향링크 중계국 변경을 인지하지 못했거나, 상기 하향링크 중계국으로부터 상기 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 중계국은 601단계로 돌아가 상향링크/하향링크 중계국 리스트 정보 갱신 절차를 완료하고 일반적인 통신 절차를 수행한다. 상기 중계국이 상기 중계국의 하향링크 중계국 변경을 인지하였거나, 상기 하향링크 중계국으로부터 상기 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신되었을 시, 상기 중계국은 607단계에서 상기 메시지를 참조하여 상기 중계국 자신이 관리하는 하향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 609단계에서 상기 중계국 자신의 상향링크 중계국으로 상기 <표 4>의 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하여 상기 하향링크 중계국 리스트의 변경을 알린다. 이후, 상기 중계국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 1-홉 중계국이 기지국으로 상기 1-홉 중계국 이하의 중계국 정보를 전송하는 방법을 도시하고 있다. 여기서, 상기 1-홉(hop) 중계국은 상기 기지국과 직접 통신을 수행하는 중계국이다.

상기 도 7을 참조하면, 1-홉 중계국은 701단계에서 서빙 기지국과의 초기 접속 절차 수행을 완료한다. 여기서, 상기 초기 접속 절차는 네트워크 진입 혹은 네트워크 재진입 절차에 해당한다. 이후, 상기 1-홉 중계국은 703단계에서 상기 서빙 기지국으로 상기 1-홉 중계국 자신이 관리하는 하향링크 중계국 리스트를 전송하고, 705단계로 진행하여 일반적인 통신 절차를 수행한다. 여기서, 상기 하향링크 중계국 리스트는 상기 중계국을 포함할 수 있으며, 상기 <표 2>의 하향링크 중계국 정보 메시지를 통해 전송될 수 있다.

이후, 상기 1-홉 중계국은 707단계에서 상기 중계국의 하향링크 중계국 리스트에 변경이 있는지 판단한다. 여기서, 상기 하향링크 중계국 리스트 변경은, 다른 중계국이 상기 1-홉 중계국을 서빙국으로 하여 초기 접속 절차를 수행하는 경우에 상기 1-홉 중계국이 상기 다른 중계국으로부터 상기 <표 2>의 하향링크 중계국 정보 메시지를 수신하거나, 혹은 상기 1-홉 중계국이 자신의 하향링크 중계국으로부터 상기 <표 4>의 하향링크 중계국 변경 메시지를 수신하거나, 혹은 상기 1-홉 중계국이 자신의 하향링크 중계국 변경을 인지하는 경우에 해당한다.

상기 하향링크 중계국 리스트의 변경이 판단될 시, 상기 1-홉 중계국은 709단계로 진행하여 상기 기지국으로 상기 <표 4>의 구조를 갖는 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 상기 하향링크 중계국 리스트의 변경이 판단되지 않을 시, 상기 1-홉 중계국은 705단계로 돌아가 일반적인 통신 절차를 계속 수행한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 기지국이 1-홉 중계국으로부터 상기 1-홉 중계국 이하의 중계국 정보를 수신하는 방법을 도시하고 있다. 여기서, 상기 1-홉(hop) 중계국은 상기 기지국과 직접 통신을 수행하는 중계국이다.

상기 도 8을 참조하면, 기지국은 801단계에서 1-홉 중계국과의 초기 접속 절차를 완료한다. 여기서, 상기 초기 접속 절차는 네트워크 진입 절차 혹은 네트워크 재진입 절차에 해당한다. 이후, 상기 기지국은 803단계에서 상기 1-홉 중계국으로부터 상기 1-홉 중계국의 하향링크 중계국 리스트 정보를 수신한다. 여기서, 상기 수신되는 하향링크 중계국 리스트 정보는 상기 1-홉 중계국을 포함할 수 있으며, 상기 <표 2>의 하향링크 중계국 정보 메시지의 구조로 전송된다. 이후, 상기 기지국은 805단계에서 상기 1-홉 중계국의 하향링크 중계국 리스트 정보를 참조하여 상기 1-홉 중계국 이하의 중계국 리스트 정보를 구성 및 저장하고, 807단계로 진행하여 일반적인 통신 절차를 수행한다.

이후, 상기 기지국은 809단계에서 상기 1-홉 중계국으로부터 상기 1-홉 중계국의 하향링크 중계국 리스트 변경 메시지가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 하향링크 중계국 리스트 변경 메시지는 상기 <표 4>의 구조를 가진다. 상기 하향링크 중계국 리스트 변경 메시지가 수신되지 않을 시, 상기 기지국은 807단계로 돌아가 일반적인 통신 절차를 계속 수행한다. 상기 하향링크 중계국 리스트 변경 메시지가 수신될 시, 상기 기지국은 811단계에서 상기 메시지를 이용하여 상기 1-홉 중계국 이하의 중계국 리스트 정보를 갱신한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

이하, 본 발명에 따른 중계국(RS), 기지국(BS)의 블록 구성도를 설명하기로 한다. 동일한 인터페이스 모듈(통신모듈)을 갖는 상기 중계국(RS) 및 상기 기지국(BS)은 동일한 블록 구성을 가지므로, 이하 설명에서는 하나의 장치를 가지고 중계국 및 기지국의 동작을 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중계국 혹은 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명은 제어메시지 처리 위주로 살펴보기로 한다.

먼저, 상기 도 9를 참조하여 중계국의 구성을 살펴보면, 제어부(901)는 중계국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따른 상향링크 중계국 혹은 하향링크 중계국 정보와 관련된 동작을 처리한다. 본 발명에 따라 상기 제어부(901)는 상향링크 중계국 혹은 하향링크 중계국 혹은 단말 혹은 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 메시지 처리부(905)로 제공하고, 상기 상향링크 중계국 혹은 하향링크 중계국 혹은 단말 혹은 기지국으로 전송할 메시지를 메시지 생성부(907)로부터 전달받아 인터페이스 모듈(911)로 제공한다.

저장부(903)는 중계국의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 저장부(903)는 상기 중계국이 관리하는 상향링크 중계국 리스트 정보 혹은 하향링크 중계국 리스트 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(903)는 상기 상향링크 중계국 혹은 상기 하향링크 중계국 혹은 단말 혹은 기지국으로 전송할 데이터 및 제어 정보를 저장할 수 있다.

상기 메시지 처리부(905)는 상향링크 중계국 혹은 하향링크 중계국 혹은 단말 혹은 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(901)로 통보한다. 본 발명에 따라 상기 상향링크 중계국으로부터 상기 <표 1>의 상향링크 중계국 정보 메시지 혹은 상기 <표 3>의 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 경우, 혹은 상기 하향링크 중계국으로부터 상기 <표 2>의 하향링크 중계국 정보 메시지 혹은 상기 <표 4>의 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 경우, 상기 수신된 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(901)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(901)는 상기 메시지 처리부(905)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다.

상기 메시지 생성부(907)는 상기 제어부(901)의 제어하에 본 발명에 따라 상향링크 중계국에게 송신할 상기 <표 2> 의 하향링크 중계국 정보 메시지 혹은 <표 4>의 하향링크 중계국 변경 메시지, 혹은 하향링크 중계국에게 송신할 상기 <표 1>의 상향링크 중계국 정보 메시지 혹은 상기 <표 3>의 상향링크 중계국 변경 메시지를 생성하여 상기 제어부(901)로 제공한다. 또한, 본 발명에 따라 기지국에게 송신할 상기 <표 2>의 하향링크 중계국 정보 메시지 혹은 상기 <표 4>의 하향링크 중계국 변경 메시지를 생성하여 상기 제어부(901)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(901)는 상기 메시지를 상기 인터페이스 모듈(911)로 전달한다.

상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부(909)는 상기 제어부(901)의 제어 하에 상기 중계국이 관리하는 상향링크 중계국 정보 혹은 하향링크 중계국 정보를 관리하는 기능을 수행한다. 또한, 상향링크 중계국에게 전송할 하향링크 중계국 정보 혹은 하향링크 중계국에게 전송할 상향링크 중계국 정보를 관리하는 기능을 수행한다. 또한, 기지국에게 전송할 하향링크 중계국 정보를 관리하는 기능을 수행하고, 상향링크 중계국에게 수신한 상향링크 중계국 정보 혹은 하향링크 중계국에게 수신한 하향링크 중계국 정보를 관리하는 기능을 수행한다.

상기 인터페이스 모듈(911)은 상향링크 중계국 혹은 하향링크 중계국 혹은 단말 혹은 기지국과 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변환하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 에어(air)상에서 전송할 수 있도록 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 상기 안테나를 통해 송신한다. 예를 들어, 광대역 무선접속 방식을 사용하는 경우, 상기 기저대역처리부는 상기 RF처리부로부터의 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)연산 및 채널 디코딩하여 원래의 정보데이터를 제어부(901)로 전달한다. 역으로, 상기 제어부(901)로부터의 데이터를 채널인코딩 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 상기 RF처리부로 제공한다.

다음으로, 상기 도 9를 참조하여 기지국의 구성을 살펴보면, 제어부(901)는 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따른 1-홉(hop) 중계국 이하 중계국의 상/하향링크 중계국 정보와 관련된 동작을 처리한다. 본 발명에 따라 상기 제어부(901)는 단말기 혹은 중계국으로부터 수신되는 제어메시지를 메시지 처리부(905)로 제공하고, 상기 단말기 혹은 중계국으로 전송할 메시지를 메시지 생성부(907)로부터 전달받아 인터페이스 모듈(911)로 제공한다.

저장부(903)는 기지국의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 저장부(903)는 본 발명에 따른 1-홉(hop) 중계국 이하의 중계국 리스트 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(903)는 일반적으로 단말기 혹은 중계국으로 전송할 데이터 및 제어 정보를 저장할 수 있다.

상기 메시지 처리부(905)는 단말기 혹은 중계국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(901)로 통보한다. 본 발명에 따라 1-홉(hop) 중계국으로부터 상기 <표 2>의 하향링크 중계국 정보 메시지 혹은 상기 <표 4>의 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 경우, 상기 수신 메시지에 포함되어 있는 각종 제어정보를 추출하여 상기 제어부(901)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(901)는 상기 메시지 처리부(905)로부터의 제어정보에 따라 해당 처리를 수행한다.

상기 메시지 생성부(907)는 상기 제어부(901)의 제어 하에 단말기 혹은 중계국으로 송신할 메시지를 생성하여 상기 제어부(901)로 제공한다. 상기 메시지 생성부(907)에서 생성된 메시지는 상기 제어부(901)를 통해 상기 인터페이스 모듈(911)로 전달된다.

상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부(909)는 상기 제어부(901)의 제어 하에 상기 기지국이 관리하는 1-홉(hop) 중계국 이하의 중계국 리스트 정보를 관리하는 기능을 수행한다.

인터페이스 모듈(911)은 단말기 혹은 중계국과 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변환하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 에어(air)상에서 전송할 수 있도록 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 상기 안테나를 통해 송신한다. 예를 들어, 광대역 무선접속 방식을 사용하는 경우, 상기 기저대역처리부는 상기 RF처리부로부터의 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)연산 및 채널 디코딩하여 원래의 정보데이터(트래픽 혹은 제어메시지)를 제어부(901)로 전달한다. 역으로, 상기 제어부(901)로부터의 정보데이터를 채널인코딩 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 상기 RF처리부로 제공한다.

상술한 중계국 혹은 기지국의 구성에서, 상기 제어부(901)는 상기 메시지 처리부(905)와 상기 메시지 생성부(907) 및 상기 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부(909)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(901)는 상기 메시지 처리부(905)와 상기 메시지 생성부(907)와 상기 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부(909)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서, 실제로 제품을 구현하는 경우에 이들 모두를 제어부(901)에서 처리하도록 구성할 수도 있으며, 이들 중 일부만을 상기 제어부(901)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 다중 홉 릴레이 경로를 제공할 수 있는 중계국에게 상기 중계국의 상향링크 중계국 및 하향링크 중계국 정보를 제공하고, 1-홉(hop) 중계국이 서빙 기지국에게 상기 1-홉(hop) 중계국 이하의 중계국 정보를 전송함으로써, 상기 기지국이 상기 1-홉(hop) 중계국 이하의 중계국 리스트 정보를 구성할 수 있고, 상기 제공받은 상향링크/하향링크 중계국 정보를 통하여 상기 중계국 및 기지국이 이동 단말로 릴레이 전송을 통한 서비스를 제공하는 데 필요한 경로 정보를 얻을 수 있고, 서비스 제공을 위한 제어 메시지 전송 범위 등을 결정할 수 있는 이점이 있다.

Claims (36)

1. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법에 있어서,

   통신 절차 수행 중 상향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 상향링크 중계국으로부터 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 하향링크 중계국으로 상기 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정과,

   상기 통신 절차 수행 중 하향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 하향링크 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 상향링크 중계국으로 상기 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법에 있어서,

   서빙국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙국으로부터 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 과정과,

   상기 메시지를 이용하여 상향링크 중계국 리스트를 갱신하는 과정과,

   하향링크 중계국 리스트가 존재할 시, 상기 서빙국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 하향링크 중계국으로 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하며,

   여기서, 상기 상향링크 중계국 변경 메시지는, 상기 갱신에 따라, 기존의 상기 상향링크 중계국 정보에 추가된 상향링크 중계국의 정보, 기존의 상기 상향링크 중계국 정보에서 삭제된 상향링크 중계국의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 방법에 있어서,

   하향링크 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 하향링크 중계국 리스트에 상기 서빙국의 릴레이 통신을 통해 기지국과의 통신을 수행하려는 중계국을 추가하고, 상기 중계국으로 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 과정과,

   상기 중계국으로부터 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상향링크 중계국이 존재할 시, 상기 상향링크 중계국으로 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하며,

   여기서, 상기 하향링크 중계국 변경 메시지는, 상기 갱신에 따라, 상기 서빙국의 기존 하향링크 중계국 정보에 추가된 하향링크 중계국의 정보, 상기 기존 하향링크 중계국 정보에서 삭제된 하향링크 중계국의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 1-홉 중계국의 하향링크 중계국 정보 처리 방법에 있어서,

   서빙 기지국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 과정과,

   하향링크 중계국 리스트의 변경이 감지될 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 하향링크 중계국 리스트의 변경이 감지되는 경우는, 상기 1-홉 중계국과 다른 중계국이 상기 1-홉 중계국을 서빙국으로 하여 초기 접속 절차를 수행할 시 상기 1-홉 중계국이 상기 다른 중계국으로부터 하향링크 중계국 정보 메시지를 수신하는 경우, 상기 1-홉 중계국이 자신의 하향링크 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지를 수신하는 경우, 상기 1-홉 중계국이 자신의 하향링크 중계국 변경을 인지하는 경우 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 방법.
8. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙 기지국의 1-홉 이하의 중계국 정보 처리 방법에 있어서,

   1-홉 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 1-홉 중계국으로부터 1-홉 이하의 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 수신된 메시지를 이용하여 하향링크 중계국 정보를 저장하는 과정과,

   상기 1-홉 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상기 수신된 메시지를 이용하여 상기 1-홉 이하의 중계국 정보를 갱신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치에 있어서,

   상향링크 중계국 리스트와 하향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와,

   통신 절차 수행 중 상향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 상향링크 중계국으로부터 상향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 하향링크 중계국으로 상기 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하고, 상기 통신 절차 수행 중 하향링크 중계국 변경이 감지되거나 혹은 상기 하향링크 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하고, 상향링크 중계국으로 상기 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 중계국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치에 있어서,

    상향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와,

    서빙국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙국으로부터 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 메시지를 이용하여 상향링크 중계국 리스트를 갱신하며, 하향링크 중계국 리스트가 존재할 시, 상기 서빙국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부는,

    상기 하향링크 중계국으로 상향링크 중계국 변경 메시지를 전송하며,

    여기서, 상기 상향링크 중계국 변경 메시지는, 상기 갱신에 따라, 기존의 상기 상향링크 중계국 정보에 추가된 상향링크 중계국의 정보, 기존의 상기 상향링크 중계국 정보에서 삭제된 상향링크 중계국의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙국의 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리 장치에 있어서,

    하향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와,

    하향링크 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 하향링크 중계국 리스트에 상기 서빙국의 릴레이 통신을 통해 기지국과의 통신을 수행하려는 중계국을 추가하고, 상기 중계국으로 상향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하며, 상기 중계국으로부터 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지가 수신될 시, 하향링크 중계국 리스트를 갱신하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부는,

    상향링크 중계국이 존재할 시, 상기 상향링크 중계국으로 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하며,

    여기서, 상기 하향링크 중계국 변경 메시지는, 상기 갱신에 따라, 상기 서빙국의 기존 하향링크 중계국 정보에 추가된 하향링크 중계국의 정보, 상기 기존 하향링크 중계국 정보에서 삭제된 하향링크 중계국의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 1-홉 중계국의 하향링크 중계국 정보 처리 장치에 있어서,

    하향링크 중계국 리스트를 저장하는 저장부와,

    서빙 기지국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 정보를 포함하는 메시지를 전송하고, 하향링크 중계국 리스트의 변경이 감지될 시, 상기 서빙 기지국으로 하향링크 중계국 변경 메시지를 전송하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 하향링크 중계국 리스트의 변경이 감지되는 경우는, 상기 1-홉 중계국과 다른 중계국이 상기 1-홉 중계국을 서빙국으로 하여 초기 접속 절차를 수행할 시 상기 1-홉 중계국이 상기 다른 중계국으로부터 하향링크 중계국 정보 메시지를 수신하는 경우, 상기 1-홉 중계국이 자신의 하향링크 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지를 수신하는 경우, 상기 1-홉 중계국이 자신의 하향링크 중계국 변경을 인지하는 경우 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 장치.
16. 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 서빙 기지국의 1-홉 이하의 중계국 정보 처리 장치에 있어서,

    하향링크 중계국 정보를 저장하는 저장부와,

    1-홉 중계국과의 초기 접속 절차 완료 시, 상기 1-홉 중계국으로부터 1-홉 이하의 중계국 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 수신된 메시지를 이용하여 상기 저장부에 하향링크 중계국 정보를 저장하며, 상기 1-홉 중계국으로부터 하향링크 중계국 변경 메시지가 수신될 시, 상기 수신된 메시지를 이용하여 상기 1-홉 이하의 중계국 정보를 갱신하는 상향링크/하향링크 중계국 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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