KR101618782B1 - 광대역 무선 접속 시스템에서 중계국의 기지국 시스템 정보 갱신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 중계국에서 효율적으로 기지국의 시스템 정보를 갱신하는 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른광대역 무선 접속 시스템에서 중계국(ARS)의 기지국(ABS) 시스템 정보 갱신 방법은, 상기 기지국 시스템 정보의 변경 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 제 1 메시지의 수신확인을 위한 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 변경 정보를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서 중계국의 기지국 시스템 정보 갱신 방법{Method of updating BS System Information of a Relay Station in a Broadband Wireless Access System}

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 중계국에서 효율적으로 기지국의 시스템 정보를 갱신하는 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

차세대 무선통신 시스템에서 중계국(RS: Relay Station)이 널리 이용될 것으로 전망된다. 중계국(RS) 개념에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.

2006년도 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 미국 전기 전자 학회) 802.16에서는 고정 가입자 단말을 대상으로 하는 표준 규격인 IEEE 802.16-2004와 가입자 단말의 이동성을 제공하기 위한 표준 규격인 IEEE 802.16e-2005의 발간 후 현재 멀티홉 릴레이(multi-hop relay)라는 새로운 주제의 표준화 프로젝트가 진행되고 있다.

IEEE 802.16 내의 작업그룹 제이(Task Group j: IEEE 802.16j)에서 담당하고 있는 이 프로젝트는 지난 2006년 5월 첫 공식 회의를 가진 이래 2006년 7월 두 번째 회의에서는 활용 모델(Usage Model), 관련 용어(Terminology), 기술적 요구사항(Technical Requirement)에 대해서 본격적으로 논의가 시작되었다. 이하 IEEE 802.16 작업반j를 줄여서 "802.16j"라고 표기하기로 한다.

이하에서 설명할 중계국의 개념은 3GPP LTE-A 시스템에서 고려하고 있는 중계국에 대해서도 실질적으로 동일한 개념으로 사용될 수 있다. 또한, 다른 다양한 무선접속시스템에서 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 중계국은 본 발명에서 설명하는 중계국과 유사한 개념으로 사용될 수 있다.

802.16j의 PAR(Project Authorization Request, 프로젝트 승인 요청)는 앞으로 진행될 표준화 작업으로 서비스 지역의 확장(Coverage Extension) 및 성능강화(Throughput Enhancement)의 두 가지 목적을 가지고 있다.

중계국은 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있다. 투명(Transparent)과 불투명(Non-Transparent) 형태의 중계국이 존재하는데, 투명 중계국은 모든 동작과 기능들이 중계국 내에 존재하여, 중계국이 단말을 관리하는 반면, 불투명 중계국은 매크로 기지국을 통하여 모든 동작과 기능들을 매크로 기지국과 단말 사이에서 중계하는 역할을 수행한다.

단말 입장에서는 투명 중계국과 불투명 중계국을 구분 없이 하나의 매크로 기지국으로 취급을 하며 동작에 대한 변화가 없으나, 단말이 중계국과 매크로 기지국을 구별하는 기능은 있을 수 있다.

중계국을 포함하는 네트워크는 기지국(BS: Base Station), 중계국(RS: Relay Station) 및 단말(MS: Mobile Station)을 포함할 수 있다. 단말은 기지국의 셀영역 밖에서도 중계국을 통해 무선 신호를 수신할 수 있다. 또한, 기지국의 셀 영역 내에 있는 단말에 대해서는 중계국을 통해 높은 수준의 적응변조코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 방식을 가지는 고품질의 경로를 설정할 수 있다. 따라서, 사용자는 동일한 무선 자원으로 전체 시스템의 용량을 증대하는 효과를 얻을 수 있다.

802.16j 프로젝트에 의해서 만들어질 표준 규격은 소정의 요구사항이 있다. 예를 들어, 기존의 802.16-2004와 802.16e-2005 규격에 기반하여 구현된 이동단말은 어떤 기능의 추가 없이 중계국과의 통신이 가능해야 한다는 것이다. 따라서, 기존의 시스템에는 중계국 자체 및 기존 기지국에 중계국을 제어하기 위한 일부 기능을 추가하는 형태로 중계국의 적용 범위가 한정될 수 있다. 중계국에 대한 규격은 향후 표준화의 핵심 사안이 될 것으로 예상된다.

중계국은 물리계층과 매체접근 제어계층의 동작을 수행하는 일종의 가입자 단말로 생각할 수 있으며, 주로 기지국에 의해서 제어되지만 필요한 경우 중계국 자체로도 소정의 제어 기능을 가질 수 있다. 현재 논의 중인 활용 모델에는 고정 중계국뿐만 아니라 특정 지역에 대한 일시적인 서비스 제공을 위한 이동 중계국과 자동차나 지하철 등에 장착될 수 있는 중계국 등 다양한 형태의 중계국가 고려되고 있다.

향후 논의될 대표적인 기술적 이슈들은 다음과 같이 정리할 수 있다.

1. 기지국이 자신의 영역에 존재하는 중계국을 식별하고 이들과의 연결 구조 (topology)에 대한 정보를 획득하고 유지하기 위한 절차.

2. 기존의 IEEE 802.16 시스템과 호환성(backward compatibility)을 가지는 이동단말과 중계국 사이의 물리적인 전송 프레임 구조의 정의.

3. 중계국간 혹은 중계국과 기지국간의 이동성 제공을 위한 신호 절차.

4. 중계국의 기지국으로의 진입(network entry) 절차 및 이동단말의 중계국을 통한 진입 절차.

중계국은 단말과도 데이터 교환을 수행하며 기지국과도 데이터 교환을 수행한다. 그런데, 중계국과 기지국은 서로 동기화가 수행되므로 동일한 시점에 시스템 정보를 방송한다. 따라서, 중계국은 기지국이 시스템 정보를 방송하는 시점에 자신도 전송 모드로 자신의 시스템 정보를 방송하기 때문에 기지국의 시스템 정보를 수신할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 상술한 바와 같이 중계국은 기지국으로부터 데이터를 수신하는 구간이 있기 때문에 이러한 구간을 단말 및 하위 중계국에 알려주는 방법 또한 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 중계국이 효율적으로 기지국의 변경된 시스템 정보를 획득할 수 있는 방법 및 그를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 중계국에 부가적으로 요구되는 시스템 정보를 단말 및 하위 중계국에 효율적으로 전송하는 방법 및 그를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 중계국(ARS)의 기지국(ABS) 시스템 정보 갱신 방법은, 상기 기지국 시스템 정보의 변경 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 제 1 메시지의 수신확인을 위한 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 변경 정보를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 시스템 정보는 제 1 서브패킷, 제 2 서브패킷 및 제 3 서브패킷을 포함하고, 상기 변경 정보는 상기 각 서브패킷의 갱신 정보 포함여부를 각각 1 비트로 지시하는 비트맵 필드 및 상기 비트맵 필드에서 '1'로 설정된 비트에 대응하는 서브패킷의 갱신 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 각 서브패킷의 갱신 정보는 해당 서브패킷의 갱신 정보가 적용되는 시점을 수퍼 프레임 단위로 지시하는 넘버액션 필드를 포함하고, 상기 변경 정보를 적용하는 단계는 상기 각 서브패킷 별로 상기 넘버액션 필드가 지시하는 시점에 수행되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국(ABS)이 중계국에 시스템 정보의 변경을 알리는 방법은, 상기 기지국 시스템 정보의 변경 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 메시지의 수신확인을 위한 제 2 메시지를 상기 중계국으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 시스템 정보는 제 1 서브패킷, 제 2 서브패킷 및 제 3 서브패킷을 포함하고, 상기 변경 정보는 상기 각 서브패킷의 갱신 정보 포함여부를 각각 1 비트로 지시하는 비트맵 필드, 상기 비트맵 필드에서 '1'로 설정된 비트에 대응하는 서브패킷의 갱신 정보를 포함하며, 상기 각 서브패킷의 갱신 정보는 해당 서브패킷의 갱신 정보가 적용되는 시점을 수퍼 프레임 단위로 지시하는 넘버액션 필드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 메시지가 상기 중계국으로부터 수신되지 않는 경우, 상기 제 1 메시지를 상기 중계국으로 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 일반적 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 동작하는 중계국(ARS)은, 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함할 수 있다. 여기서 상기 프로세서는 기지국(ABS)으로부터 수신되는 제 1 메시지를 통하여 상기 기지국 시스템 정보의 변경 정보를 획득하고, 상기 무선통신 모듈을 제어하여 상기 제 1 메시지의 수신확인을 위한 제 2 메시지가 상기 기지국으로 전송되도록 하며, 상기 획득한 변경 정보가 적용되도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 시스템 정보는 제 1 서브패킷, 제 2 서브패킷 및 제 3 서브패킷을 포함하고, 상기 변경 정보는 상기 각 서브패킷의 갱신 정보 포함여부를 각각 1 비트로 지시하는 비트맵 필드 및 상기 비트맵 필드에서 '1'로 설정된 비트에 대응하는 서브패킷의 갱신 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 각 서브패킷의 갱신 정보는 해당 서브패킷의 갱신 정보가 적용되는 시점을 수퍼 프레임 단위로 지시하는 넘버액션(Number Action) 필드를 포함하고, 상기 변경 정보를 적용하는 단계는 상기 각 서브패킷 별로 상기 넘버액션 필드가 지시하는 시점에 수행될 수 있다.

상술한 실시예들에서, 상기 제 1 메시지는 상기 시스템 정보의 변경이 있을 때마다 이벤트 트리거(event-triggered) 방식으로 상기 기지국으로부터 전송되는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 실시예들에서 상기 제 1 메시지는 중계국 필수 시스템 정보(RS_ESI) 메시지이고, 상기 제 2 메시지는 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 중계국은 필수 시스템 정보 메시지를 통하여 효율적으로 기지국의 변경된 시스템 정보를 획득하고, 기지국이 원하는 시점에 이를 적용할 수 있다.

둘째, 중계국에 부가적으로 요구되는 영역 정보, 홉정보 등의 시스템 정보를 단말에 효율적으로 전송할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16m 시스템의 주파수분할 이중화(FDD)에 따른 중계국과 기지국의 프레임 구조를, 도 2는 시분할 이중화(TDD)에 따른 중계국과 기지국의 프레임 구조를 각각 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맵 영역을 통하여 중계국의 영역 정보를 알려주는 형태의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 맵 영역을 통하여 중계국의 영역 정보를 알려주는 형태의 다른 예를 나타낸다.
도 5는 기지국과 그 하위 중계국의 망 배치 형태의 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계국이 기지국의 시스템 정보를 갱신하는 절차의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계국 식별자와 멀티캐스트 식별자의 설정 방법의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.

본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것이다. 이하 본 발명의 실시예들은 중계국의 효율적인 시스템 정보 전송/갱신 방법들을 개시한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(AP: Access Point), ABS (Advanced BS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), AMS (Advanced MS) 또는 SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2 및 IEEE P802.16m 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 중계국을 포함하는 광대역 무선 접속 시스템에서는 이하의 가정들이 적용된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 불투명 중계국을 가정한다.

1. 중계국은 매크로 기지국과 동기가 맞춰져 있다

2. 단말은 중계국으로부터 서비스를 받는 동안에도 해당 중계국이 속해있는 매크로 기지국과 동기가 맞춰져 있다

3. 투명 중계국(Transparent RS)의 경우 매체접속제어 관리 메시지(MAC management message)는 매크로 기지국에 의해서만 단말에 전송되거나 중계국을 통해 단말에게 전송된다.

4. 중계국은 물리 제어(physical control)를 위하여 코드분할다중접속 코드 시그널 측정(CDMA code signal measurement) 또는 채널 상태 정보 측정(CQI measurement) 정보를 산출하는 기능이 있을 수 있다.

5. 스케쥴링은 집중형(Centralized scheduling mode) 또는 분산형(Distributed scheduling mode) 형태로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 중계국(ARS: Advanced Relay Station)은 기지국(ABS)과의 홉(hop) 수에 따라서 홀수홉 ARS(Odd Hop ARS) 및 짝수홉 ARS(Even Hop ARS)으로 구분될 수 있다. 홀수홉 ARS 및 짝수홉 ARS는 계층적 구조를 가질 수 있으며, 하나의 네트워크는 하나 이상의 홀수홉 ARS 및 하나 이상의 짝수홉 ARS를 포함할 수 있다.

중계국에서 사용하는 프레임 구조는 하향링크 및 상향링크 프레임 구조로 구성될 수 있다. 이때, 하향링크 프레임 구조는 하향링크 접속 영역(DL Access Zone) 및 하향링크 중계영역(DL Relay Zone)을 포함하고, 상향링크 프레임 구조는 상향링크 접속영역(UL Access Zone) 및 상향링크 중계영역(UL Relay Zone)을 포함할 수 있다.

이때, 기지국과 단말 사이에 하나의 중계국만이 존재(한 개의 홉 구조)하는 경우, 하향링크 접속영역은 중계국(ARS)이 단말(AMS) 또는 다른 하위 중계국에 데이터 패킷 등을 전송하는 구간을 나타내고, 상향링크 접속영역은 단말(AMS) 또는 하위 중계국이 해당 중계국(ARS)에 데이터 패킷 등을 전송하는 구간을 나타낸다. 또한, 하향링크 중계영역에서 중계국(ARS)은 기지국(ABS)으로부터 데이터 패킷을 수신할 수 있고, 상향링크 중계영역에서 중계국(ARS)은 기지국(ABS)으로 데이터 패킷을 전송할 수 있다.

이러한 하나의 홉 구조에서 중계국의 프레임 구조가 도 1 및 도 2에 나타나 있다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16m 시스템의 주파수분할 이중화(FDD)에 따른 중계국과 기지국의 프레임 구조를, 도 2는 시분할 이중화(TDD)에 따른 중계국과 기지국의 프레임 구조를 각각 나타낸다.

도 1에서는 상향링크 및 하향링크가 주파수로 구분되며, 한 프레임 내에서 접속 영역과 중계 영역이 각각 4 서브프레임씩 할당된 것을 알 수 있다. 또한, 도 2에서는 상향링크 및 하향링크가 시분할로 구분되며, 각 상/하향링크 내에서 다시 시분할로 접속 영역과 중계 영역이 구분됨을 알 수 있다. 다만, 도 1과 도 2에 공통적으로 각 영역의 사이에는 영역을 변경하기 위한 갭(GAP)이 존재한다.

상술한 프레임 구조에서 중계국(ARS)는 하향링크 접속영역에서 자신의 시스템 정보를 수퍼프레임 헤더(SFH)를 통하여 방송할 수 있다. 중계국은 기지국이 전송하는 SFH와 동일한 필드들로 구성된 시스템 정보를 전송할 수 있다. 이때, 이들 필드들의 값은 기지국이 전송하는 값과 다를 수 있다. 다만, 기지국 식별자 필드에는 자신의 식별자가 아닌 자신의 기지국 식별자가 포함된다. 이는 단말의 핸드오버 과정에서 중계국 식별자가 아닌 기지국 식별자가 필요하기 때문이다.

그런데, 중계국은 그 특성상 SFH로 방송되는 시스템 정보 외에도 기지국(ABS)이 사용하지 않는 추가적인 시스템 정보가 존재한다. 이러한 추가적 시스템 정보의 예로는 상/하향링크에서 접속 영역과 중계 영역을 나타내는 정보, 각 영역 사이에 존재하는 갭(GAP)의 위치 및/또는 크기 등이 있다.

이러한 중계국을 위한 추가적 시스템 정보를 효율적으로 단말 또는 그 하위 중계국으로 전송하는 방법을 이하 본 발명의 일 실시예에서 설명한다.

제 1 실시예

본 발명의 일 실시예에 의하면 중계국을 위한 추가적 시스템 정보를 효율적으로 단말 또는 그 하위 중계국으로 전송하는 방법이 제공된다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크에서 각 영역 정보를 알리는 방법을 설명한다.

하향링크에서 각 영역의 정보를 단말 또는 그 하위 중계국에 알려야 하는 이유는, 단말이나 하위 중계국이 기지국으로부터 해당 중계국으로 전송하는 데이터가 자신을 향하는 데이터(실제로는 잡음이나 간섭이 될 수 있다)로 인식할 수도 있기 때문이다. 또한 하위 중계국의 경우, 자신에게 전송되는 데이터 혹은 시그널링(signaling)의 전송영역을 알면, 불필요한 영역 내의 A-MAP 정보를 읽을 필요가 없기 때문이다.

이를 위하여, 본 실시예에서는 하향링크 서브프레임에서 A-MAP 영역을 통하여 하향/상향링크 영역 정보(중계 영역 정보 및 접속 영역 정보)를 알려줄 것을 제안한다. 이러한 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맵 영역을 통하여 중계국의 영역 정보를 알려주는 형태의 일례를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 첫 번째 하향링크 서브프레임의 A-MAP 영역에는 현재 영역의 종류, 길이 및 갭(GAP)에 대한 정보와 그 다음 영역의 종류, 길이 및 갭에 대한 정보가 포함될 수 있다. 그 다음 영역이 시작되는 서브프레임의 A-MAP 영역에서는 해당 영역의 종류, 길이 및 갭에 대한 정보와 그 다음 영역의 종류, 길이 및 갭에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이렇게 함으로써 현재 영역의 다음 영역이 중계국이 수신모드로 동작하는 경우(예를 들어, 하향링크 중계 영역)인 경우, 단말 또는 그 하위 중계국은 해당 영역의 신호가 자신에 대한 것이 아님을 알 수 있고, 다음 영역이 끝난 후에 다시 해당 중계국의 신호를 수신할 수 있다.

도 3에서는 하향링크 서브프레임의 경우만을 가정하여 나타내었으나, 상향링크 영역에 대한 정보도 상응하는 상향링크의 A-MAP 영역에 포함될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 맵 영역을 통하여 중계국의 영역 정보를 알려주는 형태의 다른 예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 첫 번째 하향링크 서브프레임의 A-MAP 영역에는 해당 서브프레임이 속하는 영역의 정보 뿐 아니라, 해당 수퍼프레임 내의 전체 영역 정보 및 갭 정보가 전송될 수 있다. 이러한 경우, 단말 또는 하위 중계국이 첫 번째 서브프레임의 A-MAP 영역을 성공적으로 수신하는 경우 이후 영역 정보를 알기 위한 정보의 추가적 수신이 요구되지 않는다.

한편, 영역 정보 및 각 영역의 갭에 대한 정보는 매 서브프레임의 A-MAP 영역에서 전송될 수도 있다.

이들 영역 정보 및 각 영역의 갭에 대한 정보는 A-MAP 영역을 통해 전달하는 방법 외에도 필수적인 시스템 정보를 전달하는 SFH 혹은 추가적인 시스템 정보를 전달하는 AAI_SCD 메시지를 통해 전달할 수 있다. 이때, 하위 중계국은 이들 정보를 수신할 때까지 단말과 자신의 하위 중계국의 네트워크 진입을 허용해서는 안된다.

다음으로 본 실시예에 따른 홉 정보(Odd-Hop or Even Hop), 홉 수(Hop count) 및 릴레이 식별자를 전송하는 방법을 설명한다. 기지국과 중계국, 중계국과 다른 중계국의 관계를 가정하기 위하여 도 5를 참조하기로 한다.

도 5는 기지국과 그 하위 중계국의 망 배치 형태의 일례를 나타낸다.

도 5와 같은 망 배치를 가정할 때 홉 정보는 기지국과 중계국간, 중계국과 중계국간으로 나누어 설명할 수 있다.

1) ABS와 ARS 1 또는 ABS와 ARS 2 관계에서 ABS의 수퍼프레임 헤더를 통하여 ARS 1 또는 ARS 2는 자신의 홉 정보를 암시적으로 판단하거나, ARS 1 또는 ARS 2가 ABS에게 진입(entry)할 때, ABS는 이 과정에서 전송하는 매체접속제어 관리 메시지(MAC management message)를 통해 해당 중계국이 홀수 홉(Odd-hop) 임을 알려줄 수 있다.

2) ARS 1/2와 ARS 3/4의 관계에서 ARS 1/2가 자신의 홉 정보를 SFH를 통해 방송하는 경우 ARS 3/4는 자신의 홉 정보를 암시적으로 판단하거나, ARS 3/4가 ARS 1/2에게 진입할 때, ARS 1/2가 ARS 3/4에 자신의 홉 정보를 알려주어 ARS 3/4에게 암시적으로 홉 정보를 판단하도록 하거나, 직접 ARS 3/4의 홉정보를 MAC 메시지를 통하여 알려줄 수 있다. 이는 ARS 1/2가 자신이 홀수 홉임을 알고, ARS 3/4가 자신의 바로 하위 중계국이므로 ARS 3/4는 짝수 홉임을 알 수 있기 때문이다.

홉 수 또한 상술한 방법과 유사하게, 상위의 개체(즉, 기지국 또는 상위 중계국)으로부터 방송되는 SFH 또는 엔트리 과정에서의 MAC 메시지를 통하여 중계국에 알려질 수 있다. 만일, SFH가 이용되는 경우라면 자신의 상위 개체의 홉수에 1을 더하는 방법으로 중계국은 자신의 홉수를 암시적으로 판단할 수 있다. 또한, MAC 메시지가 사용되는 경우라면 SFH와 같은 방법으로 상위 개체가 자신의 홉수를 엔트리하는 하위 개체에 알려주거나, 직접적으로 상위 개체가 하위 중계국의 홉수를 알려줄 수도 있다.

여기서, 중계국 식별자라 함은 중계국이 다른 중계국/ 다른 단말과의 관계, 예를 들어, ARS 1과 ARS 3/AMS 1과의 관계에서 상호간을 구분하기 위한 식별자를 말한다. 중계국 식별자는 기지국으로부터 전용 식별자를 할당 받는 방법이 사용될 수 있으며 이때 전용 식별자는 스테이션 식별자(STID)일 수 있다. 이러한 식별자를 전달하는 방법으로는, 기지국과 홀수홉 중계국 사이에서는 중계국이 기지국에 엔트리를 수행할 때 MAC 관리 메시지를 통하여 중계국 식별자를 할당받는 방법이 사용될 수 있다. 또한, 상위 중계국과 하위 중계국 사이에서는, 상위 중계국이 기지국으로부터 부여받은 식별자를 수퍼프레임헤더를 통하여 하위 중계국으로 전달하거나, 하위 중계국이 상위 중계국에 엔트리를 수행할 때, MAC 메시지를 통하여 기지국으로부터 할당받은 중계국 식별자를 하위 중계국에 전달하는 방법이 사용될 수 있다.

한편, 본 실시예의 다른 양상에 의하면, 중계국을 포함하는 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국의 추가적 방송 정보를 중계국이 효율적으로 수신하는 방법이 제공된다. 먼저, 추가적 방송 정보를 설명한다.

일반적으로 기지국은 단말들과의 통신을 위해 부가적으로 필요한 방송 정보(ABI: Additional Broadcast Information)를 추가적 방송 메시지(예를 들어, AAI_SCD, AAI_NBR-ADV, AAI_PAG-ADV, AAI_MC-ADV 등) 형태로 단말에 전달한다. 이때, 추가적 방송 메시지(additional broadcast message)는 일반적인 사용자 데이터가 전송되는 트래픽 채널(traffic channel)을 통해 전달된다. ABI는 확장 시스템 파라미터(extended system parameters), 시스템 설정 정보(system configuration information) 및 하향링크 알림(DL notification)을 위한 제어 정보를 포함한다.

이들 정보는 아래와 같이 시스템 정보 획득(system acquisition) 이후에 필요한 정보들이다.

- 핸드오버를 위한 정보(Information for handover): Default HO RSSI and CINR averaging parameter, Hysteresis margin, Time-to-Trigger duration, Trigger information

- 다중안테나 기법을 위한 정보(Information for MIMO): Codebook subset for PMI coordination, Codebook subset for DL MU-MIMO subset indication

- 중계국을 위한 정보(Information for Relay): Hop information, DL/UL allocation, Transmit/receive zone, Zone type

- 다중 반송파를 위한 정보(Information for Multi-Carrier): Carrier index, Fully/Partially configured carrier indication, Center frequency, Bandwidth information, Initial access ability, Guard resource information

- 펨토셀을 위한 정보(Information for FemtoCell)

- 개선 멀티캐스트 방송 서비스(Information for EMBS): Service ID, MSCCH resource allocation information

- 이종망간 통신을 위한 정보(Information for inter-RAT): MIH capability support

- 이웃 공시를 위한 정보(Information for neighbor advertisement): characteristics of neighbor BS

- 유휴/수면 모드의 단일/그룹 유저에 대한 네트워크 알림 제공을 위하여 하향링크로 전송되는 제어 및 시그널링 정보(Control and signaling information may be transmitted in the DL to provide network notifications to a single user or a group of users in the idle mode and sleep mode)

기지국은 일반적으로 상술한 추가적 방송 정보를 포함하는 추가적 방송 메시지(additional broadcast message)를 하향링크 접속 영역(DL Access Zone, 즉, 전송 모드)을 통해 전달한다. 이때, 기지국이 하향링크 접속 영역으로 동작하는 시점에 중계국 또한 전송 모드(TX mode)로 동작한다. 따라서, 기지국의 추가적 방송 정보(ABI)가 변경되었을 때 이를 중계국이 효율적으로 수신할 수 있는 방법이 요구된다. 이하에서는 본 실시예의 다른 양상에 따른 중계국에서 기지국의 ABI를 효율적으로 수신하는 방법을 설명한다.

방법 1

기지국(혹은 상위 중계국)은 추가적 방송 메시지를 하향링크 중계 영역(DL relay Zone)을 통해 추가적으로 전송할 수 있다. 이때, 기지국(혹은 상위 중계국)은 ABI가 변경된 경우에만 추가적으로 하향링크 중계 영역으로 해당 변경된 정보가 포함된 메시지를 전송할 수도 있다.

방법 2

기지국(혹은 상위 중계국)은 추가적 방송 메시지를 항상 하향링크 중계 영역을 통해 전송할 수 있다.

방법 3

중계국(혹은 하위 중계국)은 ABI 및 SFH의 변경 카운트(Change count)들을 기지국 (혹은 상위 중계국)에 주기적으로 보고할 수 있다. 이를 수신한 기지국 (혹은 상위 중계국)은 해당 중계국 (혹은 하위 중계국)이 최신 버전의 시스템 정보를 가지고 있지 않다면 해당 중계국에 해당 시스템 정보가 포함된 메시지를 전송한다.

방법 4

기지국(혹은 상위 중계국)은 ABI 및 SFH의 변경 카운트들을 중계국(혹은 하위 중계국)에 주기적으로 전송할 수 있다. 이를 수신한 중계국(혹은 하위 중계국)은 자신이 갖고 있는 버전보다 더 최신 버전의 시스템 정보가 전송/적용되고 있다고 판단하면, 해당 정보가 포함된 메시지에 대한 전송을 요청할 수 있다.

상술한 방법들에서 기지국(혹은 상위 중계국)은 해당 메시지에 대한 수신여부를 중계국(혹은 하위 중계국)에게 요청할 수 있다.

제 2 실시예

본 발명의 다른 실시예에서는 기지국의 시스템 정보가 변경되는 경우 중계국이 갱신된 시스템정보를 효율적으로 수신하여 갱신하는 방법이 제공된다.

상술한 바와 같이, 중계국은 단말과도 데이터 교환을 수행하며 기지국과도 데이터 교환을 수행한다. 그런데, 중계국과 기지국은 서로 동기화가 수행되므로 동일한 시점에 각자의 시스템 정보를 방송한다. 따라서, 중계국은 기지국이 시스템 정보를 방송하는 시점에 자신도 전송 모드로 자신의 시스템 정보를 방송하기 때문에 기지국의 시스템 정보를 수신할 수 없어 갱신이 불가한 문제점이 있다. 이러한 문제는 상위 중계국과 하위 중계국에서도 발생한다.

따라서, 본 실시예에서는 별도의 MAC 관리 메시지를 정의하여 이를 통하여 변경된 기지국 또는 상위 중계국의 시스템정보를 중계국이 수신하여 갱신할 수 있도록 할 것을 제안한다.

기지국에서 갱신되는 시스템 정보는 필수적 시스템 정보(ESI: Essential System Information)라 칭할 수 있으며, 이는 보통 세컨더리 수퍼프레임 헤더(S-SFH)를 통하여 전송되며, 서브패킷 1 내지 3(즉, S-SFH SP1, S-SFH SP2, S-SFH3)으로 구분될 수 있다. 각 서브패킷은 서로 전송 주기가 다를 수 있으며, 기지국에서 개별적으로 갱신될 수 있다.

중계국은 기지국(또는 상위 중계국)의 시스템 정보가 변경되었는지 여부를 수퍼프레임헤더 변경 카운트(SFH change count)를 통하여 판단할 수 있다. 기지국(또는 상위 중계국)의 SFH 변경 카운트는 개량 맵 영역(A-MAP region)을 통해 중계국(또는 하위 중계국)으로 전송될 수 있다. 이때, SFH 변경 카운트의 전송 영역은 사용자 비특정(extended Non-user specific 또는 Non-user specific) 영역일 수도 있고, 사용자 특정(user specific) 영역일 수도 있다. 한편, 맵 영역에는 SFH 변경 카운트 정보뿐만 아니라 하위 중계국(들)을 위해 별도로 전송되는 시스템 정보의 전송 위치 정보가 포함될 수 있다. SFH 변경 카운트 및 전송 위치 정보가 개량 맵 영역에 포함되는 경우, 하위 중계국은 해당 정보의 변경 여부를 파악하고, 변경된 경우 갱신을 시도할 수 있다.

1) MAC 메시지의 전송 형태

기지국의 변경된 시스템 정보를 하위 중계국에 전송하기 위한 MAC 메시지(이하, 편의상 "중계국 필수 시스템 정보 메시지" 또는 "RS_ESI 메시지"라 칭한다)의 형태는 방송 메시지 또는 부가적 방송 메시지(Additional broadcast message)의 형태가 될 수 있다. 또는, 채널 상태 등을 고려하여 중계국(ARS)들을 그룹핑하고 동일한 그룹에 하나의 멀티캐스트 식별자(multicast ID)를 부여하고, 해당 식별자를 가진 중계국들에 전송하는 멀티캐스트 메시지(multicast message) 형태가 될 수도 있으며 유니캐스트 메시지(unicast message) 형태가 될 수도 있다.

해당 메시지는 일반 MAC management message와 다르게 암호화 및 보안 등의 작업 및 관련 정보를 포함하지 않을 수 있다.

2) MAC 메시지의 형태

한편, 이러한 RS_ESI 메시지의 형태는 모든 SFH내의 시스템 정보를 포함하는 하나의 메시지 형태로 전송되도록 하거나, P-SFH와 각 S-SFH SP내의 시스템정보가 각각의 메시지 형태로 전송되도록 할 수도 있다. 또는, 비트맵을 사용하여 각 서브패킷의 포함여부가 지시되도록 하고, 비트가 설정된 서브패킷만 포함시키는 방법이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 비트맵이 4비트인 경우 1^st bit: P-SFH 내의 정보, 2^nd bit : S-SFH SP1 내의 정보 , 3^rd bit : S-SFH SP2 내의 정보, 4^th bit : S-SFH SP3 내의 정보와 같이 각 비트를 할당할 수 있다. 다만, P-SFH는 필수적 시스템 정보 자체와는 관련이 적으므로 비트맵을 3비트로 하고, 각 비트별로 서브패킷을 1부터 3까지 할당할 수도 있다. 또한, 시스템 정보 전송을 위한 MAC 메시지는 메시지는 SFH 버전정보인 카운트(count)정보를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 전송될 시스템 정보는 BSID와 같이 변경되지 않는 정보 및 불필요한 정보를 제외하고 구성될 수 있다.

3) MAC 메시지의 전송 시점

기지국에 최소한 하나의 중계국이 존재하는 한, 기지국은 중계국들에게 해당 MAC 메시지를 아래의 전송시점에 전송해야 한다.

RS_ESI 메시지의 전송 시점은 주기성을 가지도록 할 수 있으며, 그 주기는 기지국의 SFH의 각 서브 패킷의 주기와 독립적으로 또는 동일하게(N ⅹ P_{S-SFH SPx}, N ≥ 1)설정할 수 있다. 이때, 기지국은 RS_ESI 메시지의 전송위치 및 주기 정보 등의 스케줄링 정보를 네트워크 진입 과정에서 알려 줄 수도 있다. 또한, RS_ESI 메시지의 전송 시점은 중계국이 요청한 경우로만 한정할 수 있다. RS_ESI 메시지의 다른 전송 시점으로는, 이벤트 트리거(Event triggered) 방식으로 하여 기지국에서 시스템 정보의 변경이 발생함을 조건으로 하여 전송되도록 할 수도 있다. 이때, 중계국은 기지국으로 해당 메시지의 수신여부를 알려줄 수 있다. 중계국이 기지국에 RS_ESI 메시지의 수신 여부를 알리는 방법으로는 MAEH(Message ACK Extened Header)와 같은 헤더를 이용하거나, MR_Gereric-ACK 또는 AAI_MSG-ACK과 같은 MAC 메시지를 이용할 수 있다. 만일, 특정 중계국으로부터 수신여부 확인을 위한 메시지가 수신되지않거나, 수신 실패를 지시하는 메시지가 수신되는 경우, 기지국은 이를 해당 중계국에만 재전송할 수 있다.

4) 갱신된 시스템 정보의 적용 시점

중계국이 RS_ESI 메시지에 포함된 갱신된 시스템 정보를 적용하는 시점은 RS_ESI 메시지가 수신된 해당 수퍼프레임에 바로 적용할 수도 있고, 미리 적용시점을 일정 프레임 또는 수퍼프레임을 정해두고 적용할 수도 있다. 다른 방법으로, RS_ESI 메시지에 포함되는 서브패킷 전체에 일괄적으로 적용되는 시점에 대한 정보가 포함되도록 하여 서브패킷 전체에 대하여 동시에 적용이 수행되도록 할 수 있다. 또는 RS_ESI 메시지에 서브패킷별로 적용되는 시점에 대한 정보가 포함되도록 하여, 각 서브패킷별로 적용 시점을 서로 달리할 수 있으며, 이러한 시점은 수퍼프레임 단위로 설정될 수 있다.

아래 표 1은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RS_ESI 메시지 내용의 일례를 나타낸다.

Name	Size (bit)	Note
Message type	8
Super-frame Number Action	TBD	TBD-bit LSBs of the super-frame number when the SPs shall be applied.
S-SFH change count	4	Change count of S-SFH transmitted in this message
S-SFH information bitmap	3	Only when SP1 is changed, 1st bit is set to 0b1. Only when SP2 is changed, 2nd bit is set to 0b1. Only when SP3 is changed, 3rd bit is set to 0b1.
If (1st bit of S-SFH information bitmap == 0b1) {
SP 1 information
}
If (2nd bit of S-SFH information bitmap == 0b1) {
SP 2 information
}
If (3rd bit of S-SFH information bitmap == 0b1) {
SP 3 information
}

표 1을 참조하면, RS_ESI 메시지에 포함되는 기지국의 갱신된 시스템 정보는 3비트의 비트맵(S-SFH information bitmap) 필드를 통하여 서브패킷 별로 그 포함여부를 별도로 지시할 수 있다. 이때, RS_ESI 메시지에 포함되는 기지국의 갱신된 시스템 정보는 3비트의 비트맵(S-SFH information bitmap) 형태 대신 타입 형태 (0b00 : SP1, 0b01: SP2, 0b10:SP3)로 지시할 수 있다.

또한, 세컨더리 수퍼프레임 헤더 카운트(S-SFH change count)가 포함되어 해당 메시지의 S-SFH 카운트를 지시할 수 있다. 한편, RS_ESI 메시지에는 수퍼프레임 넘버 액션(Super-frame Number Action) 필드가 포함되어 해당 메시지에 포함된 시스템 정보(즉, 각 서브패킷)가 일괄적으로 적용되는 시점을 수퍼프레임 단위로 나타낼 수 있다.

아래 표 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RS_ESI 메시지 내용의 다른 예를 나타낸다.

Name	Size (bit)	Note
Message type	8
S-SFH change count	4	Change count of S-SFH transmitted in this message
S-SFH information bitmap	3	Only when SP1 is changed, 1st bit is set to 0b1. Only when SP2 is changed, 2nd bit is set to 0b1. Only when SP3 is changed, 3rd bit is set to 0b1.
If (1st bit of S-SFH information bitmap == 0b1) {
SP 1 information
Super-Frame Number Action	TBD	TBD-bit LSBs of the super-frame number when the SP 1 shall be applied.
}
If (2nd bit of S-SFH information bitmap == 0b1) {
SP 2 information
Super-Frame Number Action	TBD	TBD-bit LSBs of the super-frame number when the SP 2 shall be applied.
}
If (3rd bit of S-SFH information bitmap == 0b1) {
SP 3 information
Super-Frame Number Action	TBD	TBD-bit LSBs of the super-frame number when the SP 3 shall be applied.
}

표 2는 기본적으로 표 1과 구성이 동일하다. 다만, 수퍼프레임 넘버 액션(Super-frame Number Action) 필드가 각 서브패킷마다 포함되어, 각 서브 패킷마다 적용 시점을 달리 설정할 수 있다.

상술한 표 1 및 표 2와 같은 정보를 포함하는 RS_ESI 메시지는 추가적으로 이를 수신한 중계국이 해당 메시지의 수신여부를 확인하기 위한 MAC 메시지(예를 들어, AAI_MSG-ACK 메시지)를 전송할 수 있도록 할당된 상향링크 자원을 지시하는 정보(예를 들어, 할당된 자원의 주파수축 시작 오프셋, 할당된 자원의 크기, 할당된 자원의 시간축 위치 등)를 더 포함할 수도 있다. 이때, 상향링크 자원의 할당순서는 RSID 값의 오름차순 혹은 내림차순에 의해 결정될 수 있다.

상술한 RS_ESI 메시지가 적용되는 구체적인 형태를 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계국이 기지국의 시스템 정보를 갱신하는 절차의 일례를 나타낸다.

도 6에서는 표 2와 같은 RS_ESI 포맷이 사용되며, RS_ESI 메시지는 기지국의 시스템 정보 갱신 발생을 조건으로 하는 이벤트 트리거 방식으로 전송됨을 가정한다. 또한, 중계국은 RS_ESI 메시지의 수신 여부를 기지국에 알려주기 위하여 AAI_MSG-ACK 메시지를 사용하는 것으로 가정한다.

도 6을 참조하면, 기지국(ABS)에서 시스템 정보가 갱신되는 경우(S601), 기지국은 RS_ESI 메시지를 통하여 갱신된 시스템 정보를 중계국에 알려줄 수 있다(S602).

이때, 기지국은 중계국이 RS_ESI 메시지의 전송 결과를 기지국에 알리기 위한 AAI_MSG-ACK 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원(UL Grant for AAI_MSG-ACK 또는 ACK Grant)을 중계국에 할당해줄 수 있다(S603).

이때, UL Grant, 즉, ACK grant의 형태는 보다 상세히 후술하기로 한다.

RS_ESI 메시지를 성공적으로 수신한 중계국은 UL grant 정보가 지시하는 상향링크 자원을 통하여 AAI_MSG-ACK 메시지를 기지국으로 전송하여 RS_ESI 메시지의 성공적 수신을 기지국에 알려줄 수 있다(S604).

이후, 중계국은 RS_ESI 메시지에 포함된 비트맵(S-SFH information bitmap)에서 '1'로 설정된 비트에 해당하는 각 서브 패킷의 갱신 정보를, 각 서브 패킷의 갱신 정보에 포함된 수퍼프레임 넘버 액션(Super-frame Number Action) 필드가 지시하는 수퍼 프레임에서 서브 패킷별로 적용할 수 있다(S605).

기지국은 S604 단계의 AAI_MSG-ACK 메시지가 수신되지 않는 경우 중계국으로 다시 RS_ESI 메시지를 재전송할 수 있으며, 이때 재전송은 수퍼프레임 넘버 액션(Super-frame Number Action) 필드가 지시하는 시점을 도과하기 전에 수행될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 AAI_MSG-ACK 메시지를 전송하기 위한 상향링크 자원(UL Grant for AAI_MSG-ACK 또는 ACK Grant)을 기지국이 중계국에 전송하는 구체적인 형태를 설명한다.

1) 개량 맵 정보 요소(A-MAP IE)를 통한 ACK grant의 전송

ACK grant에 중계국(또는 하위 중계국)이 기지국(또는 상위 중계국)으로 ACK 메시지를 전송하기 위한 할당 정보만 포함된 경우, 기지국이 자신과 연결된 모든 중계국에 ACK grant를 전송하기 위한 맵 정보요소(A-MAP IE) 형태의 일례를 아래 표 3을 참조하여 설명한다.

Name	Size (bit)	Note
A-MAP IE type	4
Resource Start Offset (start LRU index)	TBD
Allocation size	TBD
Long TTI	1
MCRC		CRC masked by broadcast ID

표 3을 참조하면, ACK grant 정보를 포함하는 맵 정보요소에는 기지국과 연결된 모든 중계국이 사용할 수 있는 자원할당 정보(즉, 시작 오프셋 및 할당 크기)가 포함될 수 있다. 여기서 맵의 CRC는 방송 식별자(broadcast ID)로 마스킹 될 수 있다.

만일, ACK 메시지 전송을 위한 자원을 할당할 중계국을 지정하는 경우에는 비트맵이 사용될 수 있으며 이를 위한 맵 정보요소 형태는 아래 표 4와 같다.

Name	Size (bit)	Note
A-MAP IE type	4
The number of ARSs	TBD
ARS bitmap	The number of ARSs
Resource Start Offset (start LRU index)	TBD
Allocation size	TBD
Long TTI	1
MCRC		CRC masked by broadcast ID

표 4를 참조하면, 자원이 할당되는 중계국을 지시하는 비트맵 필드가 맵 정보요소에 포함된다. 이때, 비트맵의 각 필드가 할당되는 순서는 RSID를 따를 수 있다.

2) 멀티캐스트 식별자(multicast ID)를 이용한 개량 맵 정보 요소(A-MAP IE)를 통한 ACK grant의 전송

이하에서는 표 5 및 표 6을 참조하여 특정 멀티캐스트 식별자(multicast ID)를 갖는 모든 중계국에 ACK grant를 할당하는 맵 정보요소 디자인 형태를 설명한다. 이때, 멀티캐스트 식별자는 RS_ESI 메시지를 위한 멀티캐스트 식별자와 동일한 것일 수 있다.

Name	Size (bit)	Note
A-MAP IE type	4
Resource Start Offset (start LRU index)	TBD
Allocation size	TBD
Long TTI	1
MCRC		CRC masked by multicast ID

표 5를 참조하면, ACK grant 정보를 포함하는 맵 정보요소의 형태는 표 3의 맵 정보요소 구조와 유사하나, CRC가 멀티캐스트 식별자로 마스킹 된다. 이때, MCRC 정보를 통하여 중계국은 해당 맵 정보요소가 어떤 멀티캐스트 식별자를 위한 ACK grant 정보를 포함하는지 알 수 있다.

ACK 메시지 전송을 위한 자원이 할당되는 중계국을 지정하는 경우에는 비트맵이 사용될 수 있으며 이를 위한 맵 정보요소 형태는 아래 표 6과 같다.

Name	Size (bit)	Note
A-MAP IE type	4
The total number of RSs	TBD
RS bitmap	The total number of RSs
Resource Start Offset (start LRU index)	TBD
Allocation size	TBD
Long TTI	1
MCRC		CRC masked by multicast ID

표 6을 참조하면, 자원이 할당되는 중계국을 지시하는 비트맵 필드가 맵 정보요소에 포함된다. 이때, 비트맵의 각 필드가 할당되는 순서는 RSID를 따를 수 있다.

한편, 맵 정보요소에서 계층적 비트맵(Hierarchical bitmap) 형태로 ACK grant가 어떤 중계국들에게 할당하는지 나타낼 수 도 있다. 이를 아래 표 7을 참조하여 설명한다.

Name	Size (bit)	Note
A-MAP IE type	4
Size of First level bitmap	TBD
First level bitmap	Size of First level bitmap
For (i=0; size of (first level bitmap); i++) {
If (First level bitmap[i] == 1) {
ARS bitmap	TBD
}
Resource Start Offset (start LRU index)	7
Allocation size	TBD
Long TTI	1
MCRC		CRC masked by multicast ID

표 7을 참조하면, ACK grant 할당을 위한 맵 정보요소에는 제 1 레벨 비트맵(First level bitmap) 필드와 중계국 비트맵(ARS bitmap) 필드가 존재한다.

여기서 제 1 레벨 비트맵은 중계국 식별자(ARS ID) 의 범위를 나타낸다. 예를 들어, 10 단위로 범위를 결정한다고 가정한다면, 1번째 bit가 1인 경우 중계국 비트맵의 각 bit는 0bxxxxx0000001 ~ 0bxxxxx0001010 식별자를 갖는 중계국들을 의미하며, 2번째 bit가 1인 경우 중계국 비트맵의 각 bit는 0bxxxxx0001011 ~ 0bxxxxx0010100 식별자를 갖는 중계국들을 의미한다.

만약 중계국 비트맵 필드가 맵 정보요소에 포함되지 않는다면, 해당 범위의 모든 ARS에게 할당됨을 의미할 수 있다.

또한, ACK grant가 할당되는 중계국을 지시하기 위하여, 시작 중계국 식별자와 그로부터 몇 개의 중계국에게 ACK grant가 할당되는지를 나타내는 방법이 사용될 수도 있다. 이를 표 8을 참조하여 설명한다.

Name	Size (bit)	Note
A-MAP IE type	4
Start number of ARS ID	TBD
The number of ARSs	TBD
Resource Start Offset (start LRU index)	7
Allocation size	TBD
Long TTI	1
MCRC		CRC masked by multicast ID

표 8을 참조하면, 시작 중계국 식별자(Start number of ARS ID) 필드와 중계국의 개수(The number of ARSs) 필드가 ACK grant 할당을 위한 맵 정보요소에 포함되어 ACK grant가 어느 중계국에 할당되는지를 나타낼 수 있다.

예를 들어, 시작 중계국 식별자 필드 값이 0bxxxxx0011101 이고 중계국의 개수 필드 값이 2라면, 0bxxxxx0011101 및 0bxxxxx0011110의 식별자를 갖는 중계국에 해당 ACK grant가 할당됨을 나타낸다.

상술한 ACK grant 할당을 위한 맵 정보요소(A-MAP IE)에 포함되는 각 필드들은 소정의 MAC 관리 메시지에 포함될 수도 있다. 또한, 중계국은 특정 시점(타이머 또는 지속시간, 예를 들어, 다음 수퍼프레임 등)까지 ACK grant의 할당을 받지 못하면, 임의 접속(random access) 과정을 통해 ACK 메시지 전송을 위한 상향링크 자원을 요청할 수도 있다. 이 과정에서 유효한 자원이 있다면, 중계국은 ACK grant 또는 임의 접속 과정을 통한 상량링크 자원의 할당을 기다릴 필요없이 해당 자원을 통해 ACK 메시지를 기지국(또는 상위 중계국)으로 전달할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티캐스트 식별자(Multicast ID) 및 중계국 식별자(RSID)의 할당 방법을 설명한다.

1) 중계국 식별자(RSID)

중계국 식별자는 기지국/상위 중계국과 하위 중계국의 인터페이스(interface)에서 중계국들을 구분하기 위한 목적의 식별자이다. 기지국/상위 중계국은 하위 중계국의 초기 진입(initial entry) 과정에서 이러한 중계국 식별자를 할당할 수 있다. 이때, 할당된 식별자는 12비트의 스테이션 식별자(STID)일 수 있다.

2) 멀티캐스트 식별자(Multicast ID)

기지국 및 상위 중계국은 변경된 SFH 정보를 자신의 하위 중계국에게 전달해야 한다. 이때, 해당 변경된 SFH 정보를 포함하는 RS_ESI 메시지는 멀티캐스트multicast 방식으로 하위 중계국에 전달될 수 있다. 따라서 기지국 및 상위 중계국은 모든 하위 중계국의 멀티캐스트 식별자(multicast ID)를 중계국 설정(ARS configuration)과정, 즉, 중계국 설정 명령(RS configuration command) 메시지를 통하여 할당할 수 있다.

이하, 보다 구체적으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티캐스트 식별자 할당 방법을 설명한다.

본 실시예에 따르면, 동일한 멀티캐스트 식별자(Multicast ID)를 갖는 하위 중계국의 식별자의 x bit-MSB 값은 멀티캐스트 식별자의 x bit-MSB 값과 동일하게 설정될 수 있다. 이를 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계국 식별자와 멀티캐스트 식별자의 설정 방법의 일례를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 좌측의 경우 multicast ID가 111010000000이고, x 가 5 라고 가정한다면, 해당 multicast ID 내의 중계국 식별자의 범위는 111010000001 내지 111011111111이 된다. 또한, 우측의 경우 multicast ID가 111100000000이고, x 가 5 라고 가정한다면, 해당 multicast ID 내의 중계국 식별자의 범위는 111100000001 내지 111101111111이 된다. 도 7에서는 기지국은 각 중계국에 오름차순으로 식별자를 할당하는 것으로 도시되나, 이는 예시적인 것으로 중계국 식별자의 할당은 내림차순을 따를 수도 있다.

Multicast ID를 통해 전달된 메시지(즉, RS_ESI 메시지)에 대해, 기지국 및 상위 중계국은 해당 메시지에 대한 수신 여부를 알리도록 할 수 있다. 이때, 상위 중계국과 기지국은 해당 Multicast ID내에 존재하는 하위 중계국의 총 숫자를 알 수 있기 때문에, RS_ESI 메시지 혹은 A-MAP IE 형태로 그 개수만큼 수신여부를 알릴 수 있는 상향링크 자원을 할당할 수 있다.

단말 및 기지국 구조

이하, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.

단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.

송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.

안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.

안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.

프로세서(20, 30)는 통상적으로 이동 단말기 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(20, 30)는 상술한 시스템 정보 전송/갱신 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.

특히, 중계국의 프로세서는 무선통신 모듈을 제어하여 기지국으로부터 RS_ESI 메시지가 수신되도록 제어하고, RS_ESI 메시지에 포함된 기지국의 갱신된 시스템 정보를 획득할 수 있다. 중계국의 프로세서는 획득한 시스템 정보를, 각 서브패킷별로 갱신 시점을 지시하는 필드를 이용하여 해당 시점에 서브패킷 단위로 갱신된 시스템 정보의 적용을 수행할 수 있다. 또한, 중계국의 프로세서는 RS_ESI 메시지의 성공적 수신을 기지국에 알리기 위하여 AAI_MSG-ACK 메시지가 기지국으로 전송되도록 무선통신 모듈을 제어할 수 있다.

이 외에도 중계국의 프로세서는 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.

전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다.

수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.

메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(ESI 정보 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

한편, 기지국 및 중계국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (15)

1. 무선 통신 시스템에서 중계국(ARS)이 기지국(ABS) 시스템 정보를 갱신하는 방법에 있어서,
   기지국으로부터 주기적으로 브로드 캐스팅되는 상기 기지국 시스템 정보를 수신하는 단계;
   상기 기지국에 네트워크 진입 (entry) 한 이후에 상기 기지국이 상기 기지국 시스템 정보를 브로드 캐스팅할 때 상기 중계국의 중계국 시스템 정보를 전송하는 단계;
   상기 기지국 시스템 정보의 변경 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
   상기 제 1 메시지의 수신확인을 위한 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
   상기 변경 정보를 적용하는 단계를 포함하며,
   상기 변경 정보는 상기 변경 정보가 적용되는 시점을 수퍼 프레임 단위로 지시하는 수퍼프레임 넘버 액션 필드를 포함하는, 시스템 정보 갱신 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 기지국 시스템 정보는 제 1 서브패킷, 제 2 서브패킷 및 제 3 서브패킷을 포함하고,
   상기 변경 정보는,
   상기 기지국 시스템 정보의 변경 회수를 나타내는 변경 카운트 필드 및 상기 각 서브패킷이 상기 변경 정보에 포함되었는지 여부를 각각 1 비트로 지시하는 비트맵 필드를 포함하는, 시스템 정보 갱신 방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 메시지는 중계국 필수 시스템 정보(RS_ESI) 메시지이고,
   상기 제 2 메시지는 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지인 것을 특징으로 하는 시스템 정보 갱신 방법.
5. 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국(ABS)이 중계국에 수신된 기지국 시스템 정보를 갱신하는 방법에 있어서,
   상기 기지국에 네트워크 진입한 상기 중계국이 중계국 시스템 정보를 전송할 때 상기 기지국 시스템 정보를 주기적으로 브로드 캐스팅하는 단계;
   상기 기지국 시스템 정보를 변경하는 단계 ;
   상기 기지국 시스템 정보의 변경 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 중계국으로 전송하는 단계; 및
   상기 제 1 메시지의 수신확인을 위한 제 2 메시지를 상기 중계국으로부터 수신하는 단계를 포함하며,
   상기 변경 정보는 상기 변경 정보가 적용되는 시점을 수퍼 프레임 단위로 지시하는 수퍼프레임 넘버 액션 필드를 포함하는 시스템 정보 갱신 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 기지국 시스템 정보는 제 1 서브패킷, 제 2 서브패킷 및 제 3 서브패킷을 포함하고,
   상기 변경 정보는,
   상기 기지국 시스템 정보의 변경 회수를 나타내는 변경 카운트 필드, 및 상기 각 서브패킷이 상기 변경 정보에 포함되었는지 여부를 각각 1 비트로 지시하는 비트맵 필드를 포함하는, 시스템 정보 갱신 방법.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 제 1 메시지는,
   상기 기지국 시스템 정보의 변경이 있을 때마다 이벤트 트리거(event-triggered) 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는, 시스템 정보 갱신 방법.
8. 제 5항에 있어서,
   상기 제 2 메시지가 상기 중계국으로부터 수신되지 않는 경우,
   상기 제 1 메시지를 상기 중계국으로 재전송하는 단계를 더 포함하는, 시스템 정보 갱신 방법.
9. 제 5항에 있어서,
   상기 제 1 메시지는 중계국 필수 시스템 정보(RS_ESI) 메시지이고,
   상기 제 2 메시지는 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지인 것을 특징으로 하는 시스템 정보 갱신 방법.
10. 무선 통신 시스템에서 동작하는 중계국(ARS)에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는, 상기 무선통신 모듈을 제어함으로써,
    기지국(ABS)으로부터 주기적으로 브로드 캐스팅되는 기지국 시스템 정보를 수신하고, 상기 기지국에 네트워크 진입 (entry) 한 이후에 상기 기지국이 상기 기지국 시스템 정보를 브로드 캐스팅할 때 상기 중계국의 중계국 시스템 정보를 전송하고, 상기 기지국으로부터 수신되는 제 1 메시지를 통하여 상기 기지국 시스템 정보의 변경 정보를 획득하고, 상기 제 1 메시지의 수신확인을 위한 제 2 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 획득한 변경 정보를 적용하며, 상기 변경 정보는 상기 변경 정보가 적용되는 시점을 수퍼 프레임 단위로 지시하는 수퍼프레임 넘버 액션 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계국.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 기지국 시스템 정보는 제 1 서브패킷, 제 2 서브패킷 및 제 3 서브패킷을 포함하고,
    상기 변경 정보는,
    상기 기지국 시스템 정보의 변경 회수를 나타내는 변경 카운트 필드 및 상기 각 서브패킷이 상기 변경 정보에 포함되었는지 여부를 각각 1 비트로 지시하는 비트맵 필드를 포함하는, 중계국.
12. 삭제
13. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 중계국 필수 시스템 정보(RS_ESI) 메시지이고,
    상기 제 2 메시지는 메시지 긍정응답(AAI_MSG-ACK) 메시지인 것을 특징으로 하는 중계국.
14. 삭제
15. 삭제

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