KR101110932B1

KR101110932B1 - 통신 시스템들

Info

Publication number: KR101110932B1
Application number: KR1020090089283A
Authority: KR
Inventors: 마이클 존 빔스 하트; 유에펭 저우
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2012-03-14
Also published as: KR20090103988A

Abstract

발신 장치, 착신 장치, 및 하나 이상의 중간 장치들을 구비하는 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 송신 방법으로서, 상기 발신 장치는 상기 발신 장치로부터 상기 하나의 또는 각각의 중간 장치를 경유하여 상기 착신 장치까지 확장하는 통신 경로를 형성하는 일련의 링크들을 따라 정보를 송신하도록 동작할 수 있고, 상기 하나의 또는 각각의 중간 장치는 상기 경로를 따라 이전의 장치로부터 정보를 수신하고 상기 수신 정보를 상기 경로를 따라 후속 장치로 송신하도록 동작할 수 있으며, 상기 시스템은 이용가능한 송신 주파수 대역폭을 이산 송신 구간 동안 할당하는 데 사용하기 위한 시간-주파수 포맷으로의 액세스를 갖고, 상기 포맷은 그러한 구간 내에, 각각이 그 구간의 상이한 부분을 차지하며 상기 이용가능한 송신 주파수 대역폭 내에 그 구간의 그것의 부분에 대한 주파수 대역폭 프로파일을 갖는 복수개 송신 창들을 정의하며, 상기 창 각각은 송신에 사용하기 위한 상기 장치들 중 하나를 위해 그러한 송신 구간 동안 할당 가능하고, 상기 방법은, 하나 이상의 그러한 송신 구간들 동안 상기 포맷을 이용해 2 이상의 연속적인 상기 링크들을 따라 연속적인 송신 신호들의 세트로서, 링크 단위로, 데이터 및 제어 정보를 함께 송신하는 단계로서, 상기 신호 각각은 상기 구간(들)의 이용가능한 송신 창에서 송신되고, 상기 신호들 중 2 이상은 동일한 상기 송신 구간 동안 송신됨으로써, 상기 정보는 상기 연속적인 링크들의 수보다 적은 송신 구간들에서 상기 연속적인 링크들을 따라 송신되는 단계를 포함한다.

멀티-홉 무선 통신 시스템, 발신 장치, 착신 장치, 중간 장치, 송신 주파수 대역폭, 시간-주파수 포맷, 연속적인 링크들, 송신 구간, 송신 창

Description

통신 시스템들 {COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는, 패킷 기반의 무선 및 다른 통신 시스템들에서의 멀티-홉 기술들(multihop techniques)의 사용에 관한 것이다.

최근, 패킷 기반의 무선 및 다른 통신 시스템들에서 멀티-홉 기술들을 이용하는 것에 상당한 관심이 있는데, 이것은 그러한 기술들이 커버리지 범위의 확장과 시스템 용량(처리율)의 증가를 모두 가능하게 할 것이기 때문이다.

멀티-홉 통신 시스템에서, 통신 신호들은 발신 장치로부터 하나 이상의 중간 장치들을 경유하여 착신 장치에 이르는 통신 경로(C)를 따른 통신 방향으로 송신된다. 도 3은 (3G 통신 시스템들의 환경에서는 "노드-B(NB)"로서 공지되어 있는) 기지국(BS), (중계국(RS)으로서 공지되어 있는) 중계 노드(RN), 및 (이동국(MS)으로도 공지되어 있는) 사용자 장비(UE)를 구비하는 단일-셀 2-홉 무선 통신 시스템을 예시한다. 신호들이 다운링크(DL)를 통해 기지국으로부터 중계 노드(RN)를 경유하여 수신지 사용자 장비(UE)로 송신되는 경우, 기지국은 발신국(S)을 의미하고 사용자 장비는 착신국(D)을 의미한다. 통신 신호들이 업링크(UL)를 통해 사용자 장 비(UE)로부터 중계 노드를 경유하여 기지국으로 송신되는 경우, 사용자 장비는 발신국을 의미하고 기지국은 착신국을 의미한다. 중계 노드는, 중간 장치(I)의 일례이며, 발신 장치로부터 데이터를 수신하도록 동작할 수 있는 수신기와, 이 데이터 또는 이에 대한 파생물을 착신 장치로 송신하도록 동작할 수 있는 송신기를 구비한다.

간단한 아날로그 중계기들 또는 디지털 중계기들이 데드 스폿들(dead spots)에서 커버리지를 향상시키거나 제공하기 위한 중계 장치들(relays)로서 사용되어 왔다. 그것들은 발신국 송신과 중계기 송신 간의 간섭을 방지하기 위해서, 발신국과는 상이한 송신 주파수 대역에서 동작하거나, 발신국으로부터의 송신이 없는 때에 동작할 수 있다.

도 4는 중계국들에 대한 다수의 용례들을 예시한다. 고정 인프라스트럭처의 경우, 중계국에 의해 제공되는 커버리지는, 다른 물체들의 그늘 하에 있거나 기지국의 정규 범위 내에 있음에도 불구하고 기지국으로부터 충분한 강도의 신호를 수신할 수 없는 이동국들에게 통신 네트워크에의 액세스를 허용하는 "인필(in-fill)"일 수 있다. 이동국이 기지국의 정규 데이터 송신 범위를 벗어날 때 중계국이 액세스를 허용하는 "범위 확장(range extension)"도 도시되어 있다. 도 4의 오른쪽 상단에 도시된 인필의 일례는, 지면 위에, 지면에, 또는 지면 아래에 위치할 수 있는 빌딩내에서의 커버리지 신장을 허용하기 위해 노매딕(nomadic) 중계국을 배치하고 있다.

다른 용례들은, 사건 또는 비상 사태/재해가 발생한 동안에 액세스를 제공하 여 일시적인 커버 효과를 가져오는 노매딕 중계국들이다. 도 4의 오른쪽 하단에 도시된 마지막 용례는 차량에 배치된 중계 장치를 이용한 네트워크에의 액세스를 제공한다.

중계 장치들은, 후술하는 바와 같이, 통신 시스템의 이득을 향상시키기 위해 발전된 송신 기술들과 함께 사용될 수도 있다.

공지된 바와 같이, 무선 통신의 경우 공간을 통해 이동함에 따라 산란 또는 흡수되고, 이로 인해 전파 손실 또는 "경로 손실"이 발생되어, 신호 강도가 떨어진다. 송신기와 수신기 간의 경로 손실에 영향을 미치는 팩터들로는 송신기 안테나 높이, 수신기 안테나 높이, 반송파 주파수, 클러터 유형(도시, 교외, 시골), 지형학적 세부 사항들, 예컨대 높이, 밀도, 격리 거리(separation), 지세 유형(언덕, 평지)을 들 수 있다. 송신기와 수신기 간의 경로 손실(L(dB))은 다음의 수학식 A에 의해 모델링될 수 있는데,

[수학식 A]

여기에서, d(미터)는 송신기와 수신기 간의 격리 거리이고, b(db) 및 n은 경로 손실 파라미터들이며, 절대적 경로 손실은 l=10^(L/10)으로써 주어진다.

간접 링크상에서 겪는 절대적 경로 손실들의 합(SI + ID)이 직접 링크상에서 겪는 경로 손실(SD)보다 작을 수 있다. 다시 말해, 다음의 수학식 B가 성립될 수 있다.

[수학식 B]

따라서, 단일 송신 링크를 2개의 좀더 짧은 송신 세그먼트들로 분할하는 것 은, 경로 손실 대 거리 사이의 비선형 관계를 이용한다. 수학식 A를 이용한 경로 손실의 간단한 이론적 분석으로부터, 신호가 발신 장치로부터 착신 장치로 직접적으로 송신되는 것이 아니라, 발신 장치로부터 중간 장치(예를 들어, 중계 노드)를 경유하여 착신 장치로 송신된다면, 전반적인 경로 손실의 감소(및 그에 따른 신호 강도 및 데이터 처리율의 향상 또는 이득)가 실현될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 적절하게 구현된다면, 멀티-홉 통신 시스템들은, 무선 송신을 용이하게 하는 송신기들의 송신 전력의 감소를 가능하게 함으로써, 전자기 방사에의 노출을 감소시킬 뿐만 아니라 간섭 레벨을 감소시킬 수 있다. 다른 방법으로, 전반적인 경로 손실의 감소는, 신호 전달에 필요한 전반적인 복사성 송신 전력(radiated transmission power)을 증가시키지 않으면서, 수신기에서의 수신 신호 품질을 향상시키는 데 이용될 수 있다.

멀티-홉 시스템들은 다중 반송파 송신에 의한 사용에 적합하다. FDM(frequency division multiplex), OFDM(orthogonal frequency division multiplex), 또는 DMT(discrete multi-tone)와 같은 다중 반송파 전송 시스템에서, 단일 데이터 스트림은, 각각이 자신만의 주파수 범위를 가진 N개의 병렬 부반송파들로 변조된다. 이로 인해, 총 대역폭(즉, 소정 시구간에서 송신될 데이터량)은, 복수의 부반송파에 걸쳐 분할됨으로써, 데이터 심볼 각각의 구간을 증가시킨다. 부반송파 각각이 좀더 낮은 정보율을 가지므로, 다중 반송파 시스템들은 단일 반송파 시스템들에 비해 채널에 의한 왜곡에 대한 내성이 향상된다는 이점을 취한다. 이것은 송신 속도 및 그에 따른 부반송파 각각의 대역폭을 채널의 가간섭성 대역폭 미만으로 확실하게 함으로써 실현된다. 그 결과, 신호의 부반송파가 겪는 채널 왜곡은 주파수 독립적이고, 그에 따라, 간단한 위상 및 진폭 정정 팩터에 의해 정정될 수 있다. 이와 같이, 다중 반송파 수신기 내의 채널 왜곡 정정 엔티티는, 시스템 대역폭이 채널의 가간섭성 대역폭을 초과하는 경우에, 단일 반송파 수신기 내의 것보다 상당히 덜 복잡할 수 있다.

OFDM은 FDM에 기초한 변조 기술이다. OFDM 시스템은, 수학적인 관점에서 직교하는 복수의 부반송파 주파수들을 이용함으로써, 부반송파들의 스펙트럼들이 서로 독립적이라는 사실로 인해 간섭없이 중첩될 수 있다. OFDM 시스템들의 직교성은 보호 대역(guard band) 주파수들의 필요성을 제거함으로써 시스템의 스펙트럼 효율성을 증가시킨다. OFDM은 다수의 무선 시스템들에서 제안되고 채택되어 왔다. 현재는, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 커넥션에서, (IEEE 802.11a/g 표준에 기초한 WiFi 디바이스들과 같은) 일부 무선 LAN 애플리케이션에서, 그리고 (IEEE 802.16 표준에 기초한) WiMAX와 같은 무선 MAN 애플리케이션에서 OFDM이 이용된다. OFDM은 흔히 채널 코딩, 오류 정정 기술과 함께 사용되어 COFDM(coded orthogonal FDM)을 생성한다. COFDM은 주파수 도메인의 부반송파들과 시간 도메인의 심볼들 모두에서 채널 왜곡의 변동이 나타날 수 있는 다중 경로 환경에서 OFDM 기반 시스템의 성능을 향상시키기 위해서, 현재 디지털 원격 통신 시스템들에서 널리 이용된다. 그 시스템은, DVB 및 DAB와 같은 비디오 및 오디오 브로드캐스트뿐만 아니라 일정한 타입의 컴퓨터 네트워킹 기술에도 사용되어 왔다.

OFDM 시스템에서는, 송신기에서 시간 도메인에서의 "OFDM 심볼"로서 알려진 신호를 형성하기 위해서 IDFT/IFFT(Inverse Discrete or Fast Fourier Transform algorithm)를 이용하여 N개의 변조된 병렬 데이터 발신 신호들의 블록을 N개의 직교하는 병렬 부반송파들에 맵핑한다. 이와 같이, "OFDM 심볼"은 모든 N개의 부반송파 신호들의 복합 신호이다. OFDM 심볼은 수학적으로 다음의 수학식 1로서 표현될 수 있는데,

여기에서, △f는 Hz의 부반송파 격리 거리이고, Ts = 1/△f는 초의 심볼 시구간이며, c_n은 변조된 발신 신호들이다. 발신 신호들 각각이 변조되는 수학식 1에서의 부반송파 벡터(c ∈ C_n, c = (c₀, c₁..c_N-1))는 유한 컨스털레이션(finite constellation)으로부터의 N개의 컨스털레이션 심볼들의 벡터이다. 수신기에서는, 수신된 시간 도메인 신호는, DFT(Discrete Fourier Transform) 또는 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 적용함으로써 다시 주파수 도메인으로 변환된다.

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM의 변형된 다중 접속 방식이다. 그것은 개개의 사용자에게 부반송파들의 서브세트를 할당함으로써 효과적이다. 이것은 몇몇 사용자들로부터의 동시 송신을 가능하게 하여 스펙트럼 효율성을 보다 양호하게 한다. 그러나, 간섭없이 양방향, 즉 업링크 및 다운로드 방향의 통신을 가능하게 해야 한다는 문제가 여전히 존재한다.

2개 노드들 간의 양방향 통신을 가능하게 하기 위해서, 2개(순반향 또는 다운로드 및 역방향 또는 업링크)의 통신 링크들을 듀플렉싱(duplexing)하여 디바이스가 동일한 자원 매체를 통해 동시에 송수신할 수 없다는 물리적인 제한을 극복하기 위한 두가지 상이한 공지된 방법들이 존재한다. 첫째로, FDD(frequency division duplexing)는 송신 매체를 하나는 순방향 링크 통신이고 다른 하나는 역방향 링크 통신인 2개의 별도의 대역들로 세분함으로써 2개의 링크들을 동시에 그러나 상이한 주파수 대역들을 통해 동작시키는 것을 필요로 한다. 둘째로, TDD(time division duplexing)는 2개의 링크들을 동일한 주파수 대역에서 동작시키지만, 임의의 일 시점에서는 순방향 또는 역방향 링크만이 매체를 이용하도록 송신 매체에의 액세스를 시간으로 세분하는 것을 필요로 한다. 양자의 방법들(FDD & TDD)은 그들만의 상대적 이점들을 가지며, 모두가 단일 홉의 유선 및 무선 통신 시스템들에서 널리 이용되는 기술들이다. 예를 들어, IEEE 802.16 표준은 FDD 및 TDD 모드를 모두 포함한다.

일례로서, 도 5는 IEEE 802.16 표준(WiMAX)의 OFDMA 물리 계층 모드에서 사용되는 단일 홉의 TDD 프레임 구조를 예시한다.

각각의 프레임은 각각이 별도의 송신 구간인 DL 서프프레임과 UL 서브프레임으로 분할된다. 그것들은 TTG(Transmit/Receive Transition Guard interval) 및 RTG(Receive/Transmit Transition Guard interval)에 의해 이산다. 각각의 DL 서브프레임은 프리앰블로 시작하여 FCH(Frame Control Header), DL-MAP, 및 UL-MAP가 뒷따른다.

FCH는 DL-MAP의 길이 및 버스트 프로파일을 특정하기 위한 DLFP(DL Frame Prefix)를 포함한다. DLFP는 각 프레임의 시작에서 송신되는 데이터 구조이고 현재 프레임에 관한 정보를 포함하는데, 그것은 FCH에 맵핑된다.

동시적 DL 할당들이 브로드캐스트, 멀티캐스트, 및 유니캐스트될 수 있고, 그것들은 서브하는 BS가 아닌 다른 BS를 위한 할당도 포함할 수 있다. 동시적 UL들은 데이터 할당들 및 범위 또는 대역폭 요청들일 수 있다.

본 특허 출원은, 통신 기술들에 관해 본 발명자들에 의해 제안된 상관 발명들을 기재한, P106752GB00, P106753GB00, P106754GB00, P106772GB00, P106773GB00, P106795GB00, P106796GB00, P106797GB00, P106798GB00, 및 P106799GB00의 대리인 참조 번호들로써 동일한 출원인에 의해 동일자로 출원된 10개의 영국 특허 출원들 중 하나이다. 나머지 9개의 출원들 각각의 전체 내용들은 본원에 원용된다.

본 발명에 따르면, 매체 액세스의 소정의 로컬 관리를 포함하는 중계 장치들의 구성을 가능하게 하고, BS가 휴지일 때 BS가 프레임에서 어떠한 시간도 갖지 않음을 보장함으로써 스펙트럼 효율성을 최대화하고, 최소 지연을 얻을 수 있으며, 중계 가능 시스템(relaying enabled system)이 레거시 단일-홉 TDD 사용자에 대한 지원을 제공가능하게 하고, SDMA 기반 기술들을 이용하여 동일한 송신 리소스(주파수 & 시간)가 셀 내의 BS와 RS 및 MS들 간에 사용가능하게 함으로써, 스펙트럼 효율을 더 향상시키며, 임의의 수의 홉들로 확장가능하고, 특정 동기화 구간을 정의 하여, 중계 장치와 다른 중계 장치들 또는 기지국들과의 동기화를 가능하게 하며, RS로 하여금 (어떠한 중계 장치도 인식 못하는) 레거시 사용자가 디코딩할 수 있는 (BS에 의해 송신된 것과 유사한) 표준 프리앰블 또는 동기화 시퀀스를 송신가능하게 한다.

본 발명은, 이하에서 참조될 독립 청구항들에서 정의된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에서 기술된다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 양태들을 단지 일례로써 설명할 것이다.

2개의 상이한 노드에 독립적인 2개 링크들을 지원하도록 노드가 필요한 경우, 예를 들어, 중계국이 기지국 및 이동국과 통신중일 때, 기존의 TDD 또는 FDD 프레임 구조들은 실용적인 중계 장치를 실현하기 위해 소정의 변경이 요구된다.

본 발명의 실시예들은, 시스템에서의 임의의 수의 홉들을 위해 지원을 제공하는 표준 TDD 프레임 구조(일례를 위해 IEEE 802.16 표준을 참조하라)의 확장인 멀티-홉 통신 시스템을 위한 프레임 구조를 제공한다. 제안된 프레임 구조는, 본 설명에에서 후술되는 바와 같은 많은 장점들을 갖는다.

제안된 프레임 구조는, MS가 헤드 노드로부터 기원되는 제어 정보를 신뢰성 있게 수신할 수 없다거나, 또는 중계 장치들을 포함하는 네트워크가 소정의 로컬 접속 관리 및/또는 매체 할당 관리를 수행할 것이라는 것을 상정한다. 이러한 로컬 관리는, 통신 시스템 또는 네트워크에서의 다른 모든 노드들에 독립적인 RS에서 이루어지거나 소정의 제어 기능성을 포함하는 다양한 노드들과 소정의 협력을 통해 이루어지는 결정들에 기초할 수 있다. 또한, RS는 제어 정보를 송신할 수 있는 능력을 갖는 한편, 모든 관리 결정들은 신호들이 송신되는 RS 외의 노드에서 이루어질 수도 있다.

또한, 변경된 프레임 TDD 구조는, 중계국의 정보가 없는 레거시 모바일 디바이스들(legacy mobile devices)이 통신 시스템 또는 네트워크 내에서 동작할 수 있도록 레거시 모바일 디바이스들에 대한 지원을 제공해야 할 것을 상정한다.

도 1에는 제안된 일반적인 TDD 프레임 구조가 도시되어 있다.

이것은 다운링크 및 업링크 서브프레임들 모두를 위한 다수의 송신 및 수신 구역들로 이루어져 있다. 구역 유형들은 다음 중 하나이다.

B 프레임의 구조 또는 레이아웃의 동기화 시퀀스들, 명령들, 정보, 및 세부 사항들과 같은 제어 관련 정보의 브로드캐스트

C 비-브로드캐스트 구역(즉, 개별 수신기 또는 수신기 그룹)에서 송신되는 전용 제어 정보

T 전용의 사용자-데이터 송신

9개의 상이한 구역들이 다음의 표 1에서 설명된다.

도 2는, 표 1에서 설명된 구역들 각각 내에서의 그 활성의 관점에서 BS, RS, 및 MS의 동작을 예시한다.

도 2는 BS-RS1-RS2-RS3-MS 링크(즉, 4-홉 링크)의 경우만을 예시하지만, 이 프레임 구조를 사용하여 임의의 수의 홉들을 지원할 수 있다. RS3의 경우에 대해 도시한 바와 같이, 일반적인 개념은 홉에서의 최종 중계 장치(RSn)는, RP 또는 RSn을 DL 서브프레임 내의 RSn+1 구역들로 송신하거나 업링크에서 RSn으로 RSn+1을 수신할 것이 요구되지 않는다는 것이다. RS가 선행 송신기(즉, BS 또는 RS)로부터 제어 정보를 수신한 후에 MAP 정보를 송신한다는 사실에 기인하여, 2-홉 중계는 항상 적어도 하나의 추가 프레임 지연을 야기할 것이다.

그러나, 프레임 내에서 RS로부터 RS로 제어 정보를 중계할 수 있다는 사실로 인해, 2-홉 이상의 중계가 취해진다면, 제안된 프레임 구조는 중계 유도형 지연(relaying induced latency)을 최소값으로 유지하는데, 이 경우, 지연은 다음의 수학식 2로써 주어진다.

구현을 가능하게 하기 위해, 프레임 구조는, 노드가 턴어라운드(turn around; 즉, 송신 모드에서 수신 모드로 또는 그 역으로 변경)하는 것을 허용하기 위한 소정의 갭 시간(gap times)을 포함해야 할 수도 있다. 이 경우, 구역들 중 일부는, 노드의 동작 모드에서의 변경을 요하는 인접한 2개 구역들 사이에 삽입될 수도 있는 갭 영역 또는 갭 구역을 포함할 수도 있다.

BS가 MAP 구역에서 RS로 정보를 송신중인 경우, BS는 임의의 MS로의 송신 이전에, 먼저 RS로의 송신을 스케줄링하는 것이 보다 바람직하다. 그 후, BS는 MAP 구역에서, RS에 대해 계류중인 정보가 더 이상 존재하지 않는 때를 지시할 수 있기 때문에, BS가 MAP 정보를 다른 수신기들로 송신하는 동안 수신을 중단할 수 있으며 이 시간을 턴어라운드를 위한 기회로서 이용할 수 있다.

본 발명의 실시예들의 이점들은 다음과 같이 요약될 수 있다.

○ 매체 액세스의 소정의 로컬 관리를 포함하는 중계 장치들의 구성을 가능하게 한다.

○ BS가 휴지일 때 BS가 프레임에서 어떠한 시간도 갖지 않음을 보장함으로써 스펙트럼 효율성을 최대화한다.

○ 최소 지연: 2-홉 또는 3-홉 중계가 1 프레임 지연을 발생시키고, 4-홉 또는 5-홉 증계가 2 프레임 지연을 발생시키며, 6-홉 또는 7-홉 중계가 3 프레임 지연을 발생시킨다.

○ 중계 가능 시스템(relaying enabled system)이 레거시 단일-홉 TDD 사용자에 대한 지원을 제공가능하게 한다.

○ SDMA 기반 기술들을 이용하여 동일한 송신 리소스(주파수 & 시간)가 셀 내의 BS와 RS 및 MS들 간에 사용가능하게 함으로써, 스펙트럼 효율을 더 향상시킬 가능성이 존재한다.

○ 임의의 수의 홉들로 확장가능하다.

○ 특정 동기화 구간을 정의하여, 중계 장치와 다른 중계 장치들 또는 기지국들과의 동기화를 가능하게 한다.

○ RS로 하여금 (어떠한 중계 장치도 인식 못하는) 레거시 사용자가 디코딩할 수 있는 (BS에 의해 송신된 것과 유사한) 표준 프리앰블 또는 동기화 시퀀스 를 송신가능하게 한다.

본 발명의 실시예들은 하드웨어, 또는 하나 이상의 프로세서들에서 실행중인 소프트웨어 모듈들로서, 또는 이들 조합으로 구현될 수 있다. 즉, 당업자라면, 마이크로프로세서 또는 DSP(digital signal processor)가, 본 발명을 구현하는 송신기의 기능성 중 일부 또는 전부를 실현하는 데 실질적으로 사용될 수도 있다는 것을 알 것이다. 또한, 본 발명은 본 명세서에서 설명된 방법들 중 일부 또는 전부를 수행하기 위한 하나 이상의 디바이스 또는 장치 프로그램들(예를 들어, 컴퓨터 프로그램들 및 컴퓨터 프로그램 제품들)로서 구체화될 수도 있다. 본 발명을 구현하는 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독 가능한 매체들에 저장될 수 있거나, 예를 들어, 하나 이상의 신호들의 형태일 수 있다. 이러한 신호들은 인터넷 웹사이트로부터 다운로드가능한 데이터 신호들일 수 있거나, 캐리어 신호를 통해 또는 임의의 다른 형태로 제공될 수도 있다.

도 1은 프레임 구조를 나타내는 도면.

도 2는 각 구역 내에서의 노드 활성을 나타내는 도면.

도 3은 2-홉 시스템을 나타내는 도면.

도 4는 중계의 애플리케이션들을 나타내는 도면.

도 5는 OFDMA에서 사용되는 TDD 프레임 구조를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

B : 브로드캐스트 구역

C : 제어 송신 구역

T : 데이터 전달 송신 구역

Claims

기지국 장치, 중간 장치들 및 사용자 장비를 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템에 사용되는 통신 방법으로서,

단일의 업링크 또는 다운링크 무선 프레임에 제1 송신 창, 제2 송신 창, 및 제3 송신 창을 제공하는 단계;

상기 기지국 장치로부터 홀수 번째 홉인 중간 장치로부터 상기 제2 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하는 단계;

상기 기지국 장치로부터 짝수 번째 홉인 중간 장치로부터 상기 제1 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하는 단계; 및

중간 장치와 상기 사용자 장비 간에 상기 제3 송신 창을 사용하여 데이터를 송신하는 단계

를 포함하며,

상기 제1 송신 창은 상기 무선 프레임에서 첫 번째 데이터 송신 창인,

통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 사용자 장비는 마지막 홉에서의 중간 장치로부터 데이터를 수신하는 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 기지국 장치는 다운링크 송신의 첫번째 홉에서의 중간 장치로 상기 제1 송신 창을 사용하여 데이터를 송신하는 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 사용자 장비는 업링크 송신의 마지막 홉에서의 중간 장치로 데이터를 송신하는 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 기지국 장치는 업링크 송신의 마지막 홉에서의 중간 장치로부터 상기 제2 송신 창을 사용하여 데이터를 수신하는 통신 방법.
제1항에 있어서,

마지막 홉에서의 중간 장치를 제외한 상기 중간 장치들과 상기 기지국 장치는 해당하는 송신 창들을 사용하여 프리앰블(preamble), 프레임 구조 정보 또는 중계 앰블(relay amble)을 송신하는 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 기지국 장치로부터 가장 먼 중간 장치는 상기 제1 송신 창 또는 상기 제2 송신 창을 사용하여 수신하나, 상기 사용자 장비로의 송신을 위해서는 상기 제1 송신 창 및 제2 송신 창을 사용하지 않는 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 기지국 장치로부터 가장 먼 중간 장치는 어떤 중계 앰블도 송신하지 않는 통신 방법.
멀티-홉 무선 통신 시스템으로서,

기지국 장치;

중간 장치들; 및

사용자 장비

를 포함하며,

제1 송신 창, 제2 송신 창, 및 제3 송신 창이 단일의 업링크 또는 다운링크 무선 프레임에 제공되고, 상기 기지국 장치로부터 홀수 번째 홉인 중간 장치는 상기 제2 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하도록 구성되며, 상기 기지국 장치로부터 짝수 번째 홉인 중간 장치는 상기 제1 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하도록 구성되고, 중간 장치와 상기 사용자 장비 간에는 상기 제3 송신 창을 사용하여 데이터가 송신되며,

상기 제1 송신 창은 상기 무선 프레임에서 첫번째 데이터 송신 창인,

멀티-홉 무선 통신 시스템.
중간 장치들을 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 사용되는 기지국 장치로서,

첫번째 홉에서 단일의 업링크 또는 다운링크 무선 프레임의 제1 송신 창을 사용하여 중간 장치로 데이터를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함하고,

상기 기지국 장치로부터 홀수 번째 홉인 중간 장치는 상기 무선 프레임의 제2 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하고, 상기 기지국 장치로부터 짝수 번째 홉인 중간 장치는 상기 무선 프레임의 상기 제1 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하며, 중간 장치와 사용자 장비 간에는 제3 송신 창을 사용하여 데이터가 송신되고,

상기 제1 송신 창은 상기 무선 프레임에서 첫번째 데이터 송신 창인,

기지국 장치.
중간 장치들을 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 사용되는 중간 장치로서,

상기 기지국 장치로부터 상기 중간 장치까지의 홉 수에 따라 제1 송신 창 또는 제2 송신 창 중 어느 하나를 사용하거나 제3 송신 창을 사용하여 데이터를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함하고,

상기 기지국 장치로부터 홀수 번째 홉인 중간 장치는 단일의 업링크 또는 다운링크 무선 프레임의 상기 제2 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하고, 상기 기지국 장치로부터 짝수 번째 홉인 중간 장치는 상기 무선 프레임의 상기 제1 송신 창을 사용하여 다음 중간 장치로 데이터를 송신하며, 중간 장치와 사용자 장비 간에는 상기 제3 송신 창을 사용하여 데이터가 송신되고,

상기 제1 송신 창은 상기 무선 프레임에서 첫번째 데이터 송신 창인,

중간 장치.
중간 장치들을 포함하는 멀티-홉 무선 통신 시스템에서 사용되는 사용자 장비로서,

중간 장치로부터 제3 송신 창을 사용하여 데이터를 수신하도록 구성된 수신 유닛을 포함하고 - 상기 중간 장치는, 단일의 업링크 또는 다운링크 무선 프레임의 제2 송신 창을 사용하여 데이터를 송신하는, 기지국으로부터 홀수 번째 홉인 중간 장치로부터, 또는 상기 무선 프레임의 제1 송신 창을 사용하여 데이터를 송신하는, 상기 기지국으로부터 짝수 번째 홉인 중간 장치로부터 데이터를 수신함 - ,

상기 수신 유닛에 의해 수신될 상기 데이터를 송신하는 상기 중간 장치는 상기 기지국으로부터 가장 먼 중간 장치 - 상기 제1 송신 창은 상기 무선 프레임에서 첫번째 데이터 송신 창임 - 인, 사용자 장비.