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KR20140079525A - 중계기를 포함한 통신 시스템에서 기지국과 단말의 통신 방법 - Google Patents

중계기를 포함한 통신 시스템에서 기지국과 단말의 통신 방법 Download PDF

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KR20140079525A
KR20140079525A KR1020120146701A KR20120146701A KR20140079525A KR 20140079525 A KR20140079525 A KR 20140079525A KR 1020120146701 A KR1020120146701 A KR 1020120146701A KR 20120146701 A KR20120146701 A KR 20120146701A KR 20140079525 A KR20140079525 A KR 20140079525A
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KR
South Korea
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terminal
repeater
identifier
message
hop
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Withdrawn
Application number
KR1020120146701A
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English (en)
Inventor
박현서
신재승
오성민
박애순
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
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Priority to US14/089,323 priority patent/US20140169265A1/en
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    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
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Abstract

중계기를 포함한 기지국과 단말의 통신 방법에 대하여 개시한다. 단말이 기지국에 접속을 시도할 때 통신 경로 상에 있는 중계기들은 자신의 식별자를 제1 메시지에 포함하여 전송하여 중계기들과 기지국에서 단말로의 통신 경로를 간단히 설정할 수 있도록 한다. 기지국에서는 단말로 데이터를 전송할 때 단말의 식별자를 포함하여 전송하면 통신 경로 상에 위치한 각 중계기에서 미리 설정된 통신 경로를 통해 데이터를 전달할 수 있다.

Description

중계기를 포함한 통신 시스템에서 기지국과 단말의 통신 방법{METHOD FOR COMMUNICAITING OF BASE STATION AND TERMINAL IN COMMUNICAITON SYSTEM INCLUDING RELAY}
본 발명은 중계기를 포함하는 통신 시스템에서 기지국과 단말의 통신 방법에 관한 것으로, 적어도 하나의 중계기를 통해서 단말과 기지국이 통신하는 방법에 관한 것이다.
LTE(Long Term Evolution) 피코셀, 펨토셀이나 와이파이 AP(Access Point) 등 다양한 소형셀을 많이 구축하여 시스템 용량을 증대시키는 방안이 모바일 데이터 폭증에 대비한 해결책으로 각광받고 있다. 소형셀마다 광 인프라를 설치하기에는 비용이 너무 많이 들어 무선 백홀이 관심을 받고 있으며 매크로 기지국을 모기지국으로 하여 소형셀이 매크로 기지국에 무선 연결이 되는 중계기 기술도 주목을 받고 있다.
한편 모바일 데이터 폭증을 위해 SHF(super-high frequency)/EHF(extremely high frequency) 대역을 사용하여 소형셀을 구축하는 경우 주로 LOS(line-of-sight) 환경에서만 통신이 가능하여 SHF/EHF 대역을 사용하는 소형셀은 매크로 기지국에 무선 연결을 하기 위해 다수의 릴레이를 거치는 멀티홉 중계기 기술이 필요하다. 멀티홉 중계기 환경에서 매크로 기지국과 단말 간의 데이터를 주고 받기 위해서 거치는 중계기가 많으면 많을수록 오버헤드가 커지는 문제가 있다. 특히 LTE-Advanced에서 표준화가 진행 중인 계층3(Layer3) 중계기는 GTP/UDP/IP 등 S1-U 프로토콜 오버헤드와 PDCP/RLC 등 Un 프로토콜 오버헤드가 추가되어 기지국과 단말 간의 데이터를 주고 받는 경우 효율이 상당히 떨어질 수 있다. 또한, 멀티홉으로 구성되는 경우 이 오버헤드는 실제 데이터보다 커질 수도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 적어도 하나의 중계기를 통해서 단말과 기지국의 통신 시 오버헤드를 최소한으로 줄일 수 있는 중계기를 포함한 통신 시스템에서 기지국과 단말의 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 기지국이 중계기를 통해서 단말과 통신하는 방법이 제공된다. 통신 방법은 상기 단말의 식별자와 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 중계기를 통해서 상기 단말로의 통신 경로를 설정하는 단계, 그리고 상기 단말의 식별자와 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 중계기를 통해서 상기 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자로는 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)가 이용되고, 상기 C-RNTI는 MAC(Medium Access Control) 제어 요소에 포함될 수 있다.
상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 단말이 상기 기지국으로 접속을 시도할 때 상기 단말로부터의 연결 요청 메시지를 적어도 하나의 중계기를 통해서 수신하는 단계를 포함하고, 상기 연결 요청 메시지에는 상기 적어도 하나의 중계기에 의해 상기 연결 요청 메시지를 송신한 단말의 식별자 및 중계기의 식별자가 포함될 수 있다.
상기 수신하는 단계는 상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계, 그리고 상기 다음 홉의 중계기가 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 연결 요청 메시지를 수신한 중계기가 상기 연결 요청 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 통신을 수행하는 단계는 상기 단말로부터의 상향링크 트래픽 메시지를 수신한 상기 단말의 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 상향링크 메시지를 전송하는 단계, 그리고 상기 기지국으로의 통신 경로에 있는 중계기가 상기 상향링크 메시지를 수신하면, 상기 통신 경로에 따라 다음 홉으로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 연결 요청 메시지에 대한 연결 설정 메시지를 상기 적어도 하나의 중계기를 통해서 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 연결 설정 메시지에는 상기 기지국에 의해 상기 단말의 식별자 및 상기 통신 경로 상에 위치한 중계기 중에서 첫 번째 홉을 제외한 나머지 중계기의 식별자가 포함되어 다음 홉으로 전달될 수 있다.
상기 연결 설정 메시지를 수신한 각 홉의 중계기에 의해 상기 연결 설정 메시지에 포함된 첫 번째 중계기의 식별자가 삭제되고 상기 첫 번째 중계기의 식별자로 전달될 수 있다.
상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 연결 설정 메시지를 수신한 중계기가 상기 연결 설정 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 단말로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 통신을 수행하는 단계는 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 통신 경로 상에 있는 다음 홉의 중계기로 하향링크 트래픽 메시지를 전송하는 단계, 그리고 상기 단말로의 통신 경로 상에 있는 중계기가 상기 통신 경로에 따라 수신한 상기 하향링크 트래픽 메시지를 다음 홉으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 단말의 식별자와 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 중계기를 통해서 상기 단말의 핸드오버를 지원하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 핸드오버를 지원하는 단계는 상기 단말로부터 새로 접속을 시도하는 핸드오버 완료 메시지를 적어도 하나의 중계기를 통해서 수신하는 단계를 포함하고, 상기 핸드오버 완료 메시지에는 상기 적어도 하나의 중계기에 의해서 메시지를 송신한 단말이나 중계기의 식별자가 포함되어 다음 홉으로 전달될 수 있다.
상기 수신하는 단계는 상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 단계, 그리고 이후 홉의 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지를 전달한 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 핸드오버를 지원하는 단계는 상기 핸드오버 완료 메시지를 수신한 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 기지국과 단말 사이에 있는 중계기의 통신 방법이 제공된다. 통신 방법은 상기 단말이 상기 기지국으로 접속을 시도할 때 상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말로부터의 연결 요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계,
상기 다음 홉의 중계기가 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계, 그리고 상기 첫 번째 홉 및 다음 홉의 중계기가 상기 연결 요청 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계를 포함한다.
상기 통신 방법은 상기 단말로부터의 상향링크 트래픽 메시지를 수신한 상기 단말의 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 상향링크 메시지를 전송하는 단계, 그리고 상기 기지국으로의 통신 경로에 있는 중계기가 상기 상향링크 메시지를 수신하면, 상기 통신 경로에 따라 다음 홉으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 기지국과 연결되는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 기지국으로부터 상기 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 단말의 식별자 및 통신 경로 상에 위치한 중계기 중에서 상기 첫 번째 홉이 중계기를 제외한 나머지 중계기의 식별자가 포함된 연결 설정 메시지를 수신하는 단계, 그리고 상기 첫 번째 홉의 중계기가 상기 연결 설정 메시지에서 다음 홉의 중계기의 식별자를 삭제하고 상기 다음 홉의 중계기로 상기 연결 설정 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 연결 설정 메시지를 수신한 첫 번째 중계기 및 다음 홉의 중계기가 상기 연결 설정 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 단말로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말로부터 새로 접속을 시도하는 핸드오버 완료 메시지를 수신하는 단계, 상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 단계, 그리고 이후 홉의 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지를 전달한 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 핸드오버 완료 메시지를 수신한 첫 번째 중계기 및 상기 이후 홉의 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 멀티홉 중계기 환경에서 매크로 기지국과 단말 간 데이터를 주고 받기 위해서 거치는 중계기가 많은 경우에도 오버헤드를 최소한으로 줄이면서 통신이 가능해질 수 있다.
또한, 멀티홉 중계기 환경에서 매크로 기지국과 단말 간의 데이터 경로 설정을 쉽게 할 수 있고, 매크로 기지국 내에서 단말이 이동하는 경우 데이터 유실을 막기 위해 추가적인 방법을 동원하지 않고 기지국 내에서 데이터를 재전송 할 수 있어 핸드오버 상황에서 성능 저하를 현저히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 데이터 경로 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 매크로셀 기지국과 단말의 하향링크 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 매크로셀 기지국과 단말의 상향링크 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 경로 변경 방법을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 중계기를 포함한 통신 시스템에서 기지국과 단말의 통신 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 무선 통신 시스템은 매크로셀(1) 내부에 적어도 하나의 소형셀(11, 12)를 포함한다.
매크로셀(1)은 넓은 셀 반경 예를 들면, 1km 내외의 반경을 가지고, 소형셀(11, 12)은 매크로셀(1)의 반경보다 작은 반경을 가진다. 예를 들어, 소형셀로는 LTE(Long Term Evolution) 피코셀, 펨토셀이나 와이파이 AP(Access Point) 등이 있을 수 있다.
매크로셀(1)은 매크로셀(1)을 관리하는 매크로셀 기지국(10)을 포함한다. 또한 소형셀(11, 12)은 소형셀(11, 12)을 관리하는 소형셀 기지국(110, 120)을 포함한다.
매크로셀 기지국(10)은 매크로셀(1)에서 임시 식별자인 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)를 단말(21, 22)과 소형셀 기지국(110, 120) 및 중계기(13)에 각각 할당함으로써, 매크로셀(1)에서 단말(21, 22), 소형셀 기지국(110, 120) 및 중계기(13)를 인식한다.
소형셀 기지국(110, 120)은 일반적으로 건물 내 음영 지역이나 이용자 밀집 지역에 설치되며, 매크로셀 기지국(10)과 연결될 수 있다. 이때 소형셀 기지국(120)은 단말(22)과 매크로 셀 기지국(10)과의 통신을 위해 중계기 역할을 수행할 수 있다.
그리고 소형셀 기지국(110)을 위한 백홀로 무선 인터페이스를 사용하는 중계기(13)가 있을 수 있으며, 단말(21)은 중계기(13)를 통해서 소형셀 기지국(110)과 통신할 수도 있다.
이와 같이, 단말(21, 22)과 매크로셀 기지국(10)의 무선 연결을 위해 적어도 하나의 중계기를 거치는 무선 통신 시스템에서, 단말(21, 22)과 매크로셀 기지국(10)간의 효율적인 통신을 위해 오버헤드를 최소한으로 줄이면서 단말(21, 22)과 매크로셀 기지국(10)간 간단한 데이터 경로 설정 방법이 필요하다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 데이터 경로 설정 방법을 나타낸 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의상 단말(21)과 매크로셀 기지국(10) 사이에 2개의 중계기(RS1, RS2)가 있고, 2개의 중계기(RS1, RS2)는 계층 2(Layer 2) 중계기인 것으로 가정한다.
도 2를 참고하면, 단말(21)은 접속하고자 하는 첫 번째 홉에 해당하는 중계기(RS1)로 랜덤 접속(Random Access, RA) 프리앰블을 전송하여 RA를 시도한다(S202).
RA 프리앰블을 수신한 중계기(RS1)는 이에 대한 응답으로 랜덤 접속 응답(Random Access Response, RAR)을 전송한다(S204). RAR에는 단말(21)이 사용하게 될 C-RNTI와 상향링크 자원이 포함될 수 있다. C-RNTI는 매크로셀 기지국(10) 내에서 유일하게 식별할 수 있는 것을 가정한다. 이때 각 중계기(RS1, RS2)마다 할당할 수 있는 C-RNTI 범위가 미리 정해져 있을 수 있다.
단말(21)은 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청 메시지를 중계기(RS1)로 전송하여 RRC 연결 설정을 요청한다(S206). RRC 연결 요청 메시지는 매크로셀 기지국(10)이 최종적으로 수신하여 처리한다.
RRC 연결 요청 메시지를 수신한 중계기(RS1)는 RRC 연결 요청 메시지를 송신한 단말(21)의 C-RNTI를 소스 C-RNTI로 추가하여 다음 홉에 해당하는 중계기(RS2)로 전달한다(S208). 여기서, 소스 C-RNTI는 메시지를 송신한 C-RNTI를 나타내며, 소스 C-RNTI는 MAC(Medium Access Control) 제어 요소에 포함될 수 있다.
그리고 중계기(RS1)는 단말(21)이 자신에게 접속되어 있다는 데이터 경로 정보를 저장한다.
단말(21)과 매크로셀 기지국(10)간 데이터 경로 설정을 위해서 정의되는 MAC 제어 요소는 표 1과 같다. 이러한 MAC 제어 요소는 MAC 헤더에 포함될 수 있다.
Direction Index LCID Length
UL (기지-> 단말) 11010 소스 C-RNTI 16bits
DL (단말-> 기지국) 11000 타겟 C-RNTI 16bits
즉, 해당 메시지의 MAC 제어 요소의 인덱스가 11010인 경우, LCID(Logical Channel Identifier) 필드의 값은 소스 C-RNTI를 나타내고, 해당 메시지의 MAC 제어 요소의 인덱스가 11000인 경우, LCID 필드의 값은 타겟 C-RNTI를 나타낸다. 여기서, 인덱스의 값은 변경될 수 있다.
RRC 연결 요청 메시지를 수신한 중계기(RS2)는 RRC 연결 요청 메시지에 RRC 연결 요청 메시지를 송신한 중계기(RS1)의 C-RNTI를 소스 C-RNTI로 추가하여 다음 홉인 매크로셀 기지국(10)에게 전달한다(S210). 그리고 중계기(RS2)는 단말(21)이 중계기(RS1)를 거쳐 자신에게 접속되어 있다는 데이터 경로 정보를 저장한다.
RRC 연결 요청 메시지를 수신한 매크로셀 기지국(10)은 수신한 RRC 연결 요청 메시지의 소스 C-RNTI를 통해서 단말(21)이 중계기(RS2)와 중계기(RS1)를 거쳐 자신에게 접속되어 있다는 데이터 경로 정보를 저장한다.
매크로셀 기지국(10)은 단말(21)의 RRC 연결 요청 메시지에 대한 성공적 응답으로 RRC 연결 설정 메시지를 전송한다(S212). 이때 매크로셀 기지국(10)은 RRC 연결 설정 메시지에 단말(21)로의 데이터 경로 상에 위치한 중계기(RS1)의 C-RNTI와 단말(21)의 C-RNTI를 타겟 C-RNTI로 포함시키고, 단말(21)로의 데이터 경로 상에 위치한 첫 번째 홉인 중계기(RS2)를 수신자로 하여 RRC 연결 설정 메시지를 전송한다. 여기서, 타겟 C-RNTI는 메시지를 전송할 수신자를 나타낸다.
반면, 매크로셀 기지국(10)은 단말(21)의 RRC 연결 요청 메시지에 대한 실패 응답인 경우에 RRC 연결 실패 메시지를 중계기(RS2)로 전송하고 단말(21)로의 데이터 경로 상에 각 중계기(RS1, RS2)에게 해당 단말(21)의 자원을 해제하도록 할 수 있다.
RRC 연결 설정 메시지를 수신한 중계기(RS2)는 RRC 연결 설정 메시지의 타겟 C-RNTI에서 중계기(RS1)의 C-RNTI를 삭제하고, 중계기(RS1)를 수신자로 하여 RRC 연결 설정 메시지를 전달한다(S214).
RRC 연결 설정 메시지를 수신한 중계기(RS1)는 RRC 연결 설정 메시지의 타겟 C-RNTI에서 단말(21)의 C-RNTI를 삭제하고 단말(21)을 수신자로 하여 RRC 연결 설정 메시지를 전달한다.
RRC 연결 설정 메시지를 수신한 단말(21)은 RRC 연결 설정을 위한 나머지 절차를 수행하여 RRC 연결 설정을 완료한다. RRC 연결 설정이 완료되면 매크로셀 기지국(10)과 단말(21)간 데이터 통신이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, RRC 연결 설정 절차를 통해서 단말(21)과 매크로셀 기지국(10)간 데이터 경로를 설정함으로써, 단말(21)과 매크로셀 기지국(10)간 많은 중계기가 존재할지라도 추가적으로 발생되는 오버헤드는 거의 발생하지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 매크로셀 기지국과 단말의 하향링크 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 매크로셀 기지국(10)은 전송하고자 하는 하향링크 트래픽 메시지에 단말(21)의 C-RNTI를 타겟 C-RNTI로 포함하여 단말(21)로의 데이터 경로 상의 첫 번째 홉인 중계기(RS2)를 수신자로 하여 하향링크 트래픽 메시지를 전송한다(S210).
하향링크 트래픽 메시지를 수신한 중계기(RS2)는 타겟 C-RNTI를 확인하고, 단말(21)로의 데이터 경로 상에 다음 홉인 중계기(RS1)로 하향링크 트래픽 메시지를 전송한다(S320).
다음, 하향링크 트래픽 메시지를 수신한 중계기(RS1)는 타겟 C-RNTI를 확인하고, 타겟 C-RNTI가 단말(21)로의 데이터 경로 상에 다음 홉에 해당하는 경우, 하향링크 트래픽 메시지에서 타겟 C-RNTI를 삭제하고 최종 수신자인 단말(21)에게 하향링크 트래픽 메시지를 전송한다(S330).
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 매크로셀 기지국과 단말의 상향링크 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 단말(21)은 메크로셀 기지국으로의 데이터 경로 상의 첫 번째 홉인 중계기(RS1)에게 상향링크 트래픽 메시지를 전송한다(S410).
상향링크 트래픽 메시지를 수신한 중계기(RS1)는 상향링크 트래픽 메시지에서 단말(21)의 C-RNTI를 소스 C-RNTI로 포함하여 다음 홉인 중계기(RS2)에게 전송한다(S420).
상향링크 트래픽 메시지를 수신한 중계기(RS2)는 상향링크 트래픽 메시지를 최종 기지국인 매크로셀 기지국(10)에게 전송한다(S430).
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 경로 변경 방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 매크로셀 기지국(10)은 단말(21)에게 핸드오버 명령 메시지를 전송하여 중계기(RS1)로부터 중계기(RS3)로 핸드오버 하도록 지시한다(S502).
핸드오버 명령 메시지를 수신한 단말(21)은 중계기(RS1)와의 접속을 끊고 중계기(RS3)로 RA 프리앰블을 전송하여 RA를 시도한다(S504).
RA 프리앰블을 수신한 중계기(RS3)는 이에 대한 응답으로 RAR을 단말(21)로 전송한다(S506). RAR에는 단말(21)이 사용하게 될 C-RNTI와 상향링크 자원을 포함할 수 있다.
단말(21)은 핸드오버 완료(Handover Complete) 메시지를 전송하여 핸드오버가 성공하였음을 매크로셀 기지국(10)에게 알린다.
즉, 단말(21)은 핸드오버 완료 메시지를 중계기(RS3)에게 전송한다(S508). 핸드오버 완료 메시지를 수신한 중계기(RS3)는 핸드오버 완료 메시지에 핸드오버 완료 메시지를 송신한 단말(21)의 C-RNTI를 소스 C-RNTI로 추가하여 다음 홉인 중계기(RS2)에게 전달한다(S510). 그리고 중계기(RS3)는 단말(21)이 자신에게 접속되어 있다는 데이터 경로 정보를 저장한다.
핸드오버 완료 메시지를 수신한 중계기(RS2)는 핸드오버 완료 메시지에 핸드오버 완료 메시지를 송신한 중계기(RS3)의 C-RNTI를 소스 C-RNTI로 추가하여 다음 홉인 매크로셀 기지국(10)에게 전달한다(S512). 그리고 중계기(RS2)는 단말(21)이 중계기(RS3)를 거쳐 자신에게 접속되어 있다는 데이터 경로 정보를 저장한다.
핸드오버 완료 메시지를 수신한 매크로셀 기지국(10)은 단말(21)이 중계기(RS2)와 중계기(RS3)을 거쳐 자신에게 접속되어 있다는 데이터 경로 정보를 저장한다.
다음, 매크로셀 기지국(10)은 중계기(RS1)에 할당되어 있는 단말(21)의 자원을 해제하도록 자원 해제 메시지에 중계기(RS1)의 C-RNTI를 타겟 C-RNTI로 포함하여 중계기(RS2)를 수신자로 하여 전송한다(S514).
자원 해제 메시지를 수신한 중계기(RS2)는 자원 해제 메시지에서 중계기(RS1)의 C-RNTI를 삭제하고, 중계기(RS1)의 C-RNTI를 수신자로 하여 자원 해제 메시지를 중계기(RS1)로 전달한다(S516).
자원 해제 메시지를 수신한 중계기(RS1)는 단말(21)에게 할당된 자원을 해제한다.
즉, 단말(21)의 이동에 의해서 핸드오버가 발생하는 경우, 핸드오버 절차를 통해서 각 중계기(RS2, RS3) 및 매크로셀 기지국(10)은 단말(21)과 매크로셀 기지국(10)간 데이터 경로를 설정할 수 있다. 따라서, 단말이 통신하는 동안 데이터 경로 설정에 의해 추가적으로 발생되는 오버헤드는 거의 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 기지국이 중계기를 통해서 단말과 통신하는 방법으로서,
    상기 단말의 식별자와 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 중계기를 통해서 상기 단말로의 통신 경로를 설정하는 단계, 그리고
    상기 단말의 식별자와 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 중계기를 통해서 상기 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자로는 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)가 이용되고, 상기 C-RNTI는 MAC(Medium Access Control) 제어 요소에 포함되는 통신 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 단말이 상기 기지국으로 접속을 시도할 때 상기 단말로부터의 연결 요청 메시지를 적어도 하나의 중계기를 통해서 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 요청 메시지에는 상기 적어도 하나의 중계기에 의해 상기 연결 요청 메시지를 송신한 단말의 식별자 및 중계기의 식별자가 포함되는 통신 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 수신하는 단계는
    상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계, 그리고
    상기 다음 홉의 중계기가 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 연결 요청 메시지를 수신한 중계기가 상기 연결 요청 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함하는 통신 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 데이터 통신을 수행하는 단계는
    상기 단말로부터의 상향링크 트래픽 메시지를 수신한 상기 단말의 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 상향링크 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    상기 기지국으로의 통신 경로에 있는 중계기가 상기 상향링크 메시지를 수신하면, 상기 통신 경로에 따라 다음 홉으로 전달하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  7. 제3항에서,
    상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 연결 요청 메시지에 대한 연결 설정 메시지를 상기 적어도 하나의 중계기를 통해서 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 연결 설정 메시지에는 상기 기지국에 의해 상기 단말의 식별자 및 상기 통신 경로 상에 위치한 중계기 중에서 첫 번째 홉을 제외한 나머지 중계기의 식별자가 포함되어 다음 홉으로 전달되는 통신 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 연결 설정 메시지를 수신한 각 홉의 중계기에 의해 상기 연결 설정 메시지에 포함된 첫 번째 중계기의 식별자가 삭제되고 상기 첫 번째 중계기의 식별자로 전달되는 통신 방법.
  9. 제7항에서,
    상기 통신 경로를 설정하는 단계는 상기 연결 설정 메시지를 수신한 중계기가 상기 연결 설정 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 단말로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함하는 통신 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 데이터 통신을 수행하는 단계는
    상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 통신 경로 상에 있는 다음 홉의 중계기로 하향링크 트래픽 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    상기 단말로의 통신 경로 상에 있는 중계기가 상기 통신 경로에 따라 수신한 상기 하향링크 트래픽 메시지를 다음 홉으로 전송하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  11. 제1항에서,
    상기 단말의 식별자와 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 중계기를 통해서 상기 단말의 핸드오버를 지원하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 핸드오버를 지원하는 단계는 상기 단말로부터 새로 접속을 시도하는 핸드오버 완료 메시지를 적어도 하나의 중계기를 통해서 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 핸드오버 완료 메시지에는 상기 적어도 하나의 중계기에 의해서 메시지를 송신한 단말이나 중계기의 식별자가 포함되어 다음 홉으로 전달되는 통신 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 수신하는 단계는
    상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    이후 홉의 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지를 전달한 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 핸드오버를 지원하는 단계는 상기 핸드오버 완료 메시지를 수신한 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계를 더 포함하는 통신 방법.
  15. 기지국과 단말 사이에 있는 중계기의 통신 방법으로서,
    상기 단말이 상기 기지국으로 접속을 시도할 때 상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말로부터의 연결 요청 메시지를 수신하는 단계,
    상기 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계,
    상기 다음 홉의 중계기가 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 연결 요청 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계, 그리고
    상기 첫 번째 홉 및 다음 홉의 중계기가 상기 연결 요청 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 단말로부터의 상향링크 트래픽 메시지를 수신한 상기 단말의 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 상향링크 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    상기 기지국으로의 통신 경로에 있는 중계기가 상기 상향링크 메시지를 수신하면, 상기 통신 경로에 따라 다음 홉으로 전달하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  17. 제15항에서,
    상기 기지국과 연결되는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 기지국으로부터 상기 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 단말의 식별자 및 통신 경로 상에 위치한 중계기 중에서 상기 첫 번째 홉이 중계기를 제외한 나머지 중계기의 식별자가 포함된 연결 설정 메시지를 수신하는 단계, 그리고
    상기 첫 번째 홉의 중계기가 상기 연결 설정 메시지에서 다음 홉의 중계기의 식별자를 삭제하고 상기 다음 홉의 중계기로 상기 연결 설정 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 연결 설정 메시지를 수신한 첫 번째 중계기 및 다음 홉의 중계기가 상기 연결 설정 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 단말로의 통신 경로를 저장하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  19. 제15항에서,
    상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말로부터 새로 접속을 시도하는 핸드오버 완료 메시지를 수신하는 단계,
    상기 단말이 접속하는 첫 번째 홉의 중계기가 상기 단말의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    이후 홉의 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지를 전달한 이전 홉의 중계기의 식별자를 포함하여 상기 핸드오버 완료 메시지를 다음 홉으로 전달하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 핸드오버 완료 메시지를 수신한 첫 번째 중계기 및 상기 이후 홉의 중계기가 상기 핸드오버 완료 메시지에 포함된 상기 단말의 식별자 및 상기 중계기의 식별자를 이용하여 상기 기지국으로의 통신 경로를 저장하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
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