KR20090052773A - 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서자원할당을 위한 프레임 구조, 방법 및 장치 - Google Patents

전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서자원할당을 위한 프레임 구조, 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 자원할당을 위한 프레임 구조, 방법 및 장치에 관한 것으로, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 중앙집중형 자원할당을 하기 위한 방법에 있어서, 복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백받고, 복수의 중계기들로부터 단말들의 CQI 정보를 중계받는 과정과, 상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대해 제 1차 자원 스케줄링을 수행하는 과정과, 상기 액세스링크 자원에 대한 제 1 자원영역을 구성하고 나머지 자원영역을 제 2 자원영역으로 구성하는 과정과, 상기 제 1 자원영역에 대해 중계링크(RS↔MS)를 위한 제 2 자원 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하여, 전이중 중계구조를 통해 중계링크(relay link) 자원을 재사용하고, 간섭을 최소화하면서 자원을 운용함으로써 시스템 용량을 향상시킬 수 있다.
중계기, 전이중(Full-Duplex), 중앙 집중형, 분산형.

Description

전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 자원할당을 위한 프레임 구조, 방법 및 장치{FRAME STRUCTURE, METHOD AND APPARATUS FOR RESOURCE ALLOCATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM BASED FULL DUPLEX RELAY}
본 발명은 이동통신 시스템에서 중계기에 관한 것으로, 특히 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 자원할당을 위한 프레임 구조, 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 이동통신 시스템의 초기 셀 설계에 의해 망 구축을 했을 경우, 각 지역의 환경 및 건물 등에 의한 지역적 특성으로 인해 커버리지 홀(coverage hole)이 발생하게 된다. 상기 커버리지 홀은 무선시스템의 전파 도달범위의 내에서 RF 신호레벨이 기설정된 임계치에 도달하지 못하는 영역으로써, 보통 건물, 나무, 터널 및 옥내 주차장 등과 같은 물리적 장애물로 인해 초래된다.
현재 셀룰러 이동통신 시스템은 이를 해결하기 위해 리피터(repeater)를 추가로 설치하여 서비스하고 있다. 상기 리피터는 잡음증폭에 의한 성능 열화를 초래 하는 단점이 있어, 기지국(Base Station: BS)으로부터의 신호를 단순 증폭하는 것이 아니라 복호 및 전달(decode and forward)하는 중계시스템이 제안되고 있다. 또한, 이러한 중계시스템은 셀룰러 이동통신 시스템의 처리율 증대(throughput enhancement) 및 커버리지 확대(coverage extension)을 위한 목적으로 현재 활발히 연구가 활발히 진행되고 있으며, 실용화를 위한 표준화 작업이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16j에서 추진되고 있다. 따라서, 중계기(Relay Station: RS)를 도입할 경우 기존 단일 홉 시스템에 비해 배치(deployment) 및 유지보수 비용을 줄이면서 성능 향상을 얻을 수 있는 장점이 있다.
하지만, 현재 중계기는 반이중(half duplex) 방식에 기반하고 있으며, 반이중 방식의 중계기를 사용하여 통신을 수행할 경우, 기지국과 중계기 사이의 무선자원, 중계기와 단말 사이의 무선자원이 사용한다. 이 경우, 단일 홉 시스템(중계기가 없는 시스템)에 비해 자원소모가 증가하는 비효율성을 갖는 문제점이 있다.
본 발명은 전이중(full duplex) 중계기반 이동통신 시스템에서 자원할당을 위한 방법 및 장치 그리고, 이에 따른 프레임 구조를 제안하여, 반이중 중계기 시스템에서 초래되는 자원사용의 비효율성 문제를 해결하고자 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 중앙집중형 자원할당을 하기 위한 방법에 있어서, 복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백받고, 복수의 중계기들로부터 단말들의 CQI 정보를 중계받는 과정과, 상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대해 제 1차 자원 스케줄링을 수행하는 과정과, 상기 액세스링크 자원에 대한 제 1 자원영역을 구성하고 나머지 자원영역을 제 2 자원영역으로 구성하는 과정과, 상기 제 1 자원영역에 대해 중계링크(RS↔MS)를 위한 제 2 자원 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 분산형 자원할당을 하기 위한 기지국 동작 방법에 있어서, 복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백 받는 과정과, 상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔ RS)에 대해 할당할 자원량을 결정하는 과정과, 상기 결정된 BS↔RS에 대한 자원량을 기설정된 방법에 따라 BS↔RS 링크자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 분산형 자원할당을 하기 위한 중계기 동작 방법에 있어서, 복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백 받는 과정과, 상기 CQI 정보를 이용하여 미리 정해진 자원영역으로부터 RS↔MS 자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 중앙집중형 자원할당을 하기 위한 장치에 있어서, 복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백받고, 복수의 중계기들로부터 단말들의 CQI 정보를 중계받는 피드백부와, 상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대해 제 1차 자원 스케줄링을 수행하는 스케줄링부와, 상기 액세스링크 자원에 대한 제 1 자원영역을 구성하고 나머지 자원영역을 제 2 자원영역으로 구성하는 자원영역 구성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 5 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 분산형 자원할당을 위한 기지국 장치에 있어서, 복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백 받는 피드백부와, 상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대 해 할당할 자원량을 결정하고, 상기 결정된 BS↔RS에 대한 자원량을 기설정된 방법에 따라 BS↔RS 링크자원을 할당하는 스케줄링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 6 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 분산형 자원할당을 위한 중계기 장치에 있어서, 복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백 받는 피드백부와, 상기 CQI 정보를 이용하여 미리 정해진 자원영역으로부터 RS↔MS 자원을 할당하는 데이터 버퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 7 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에 있어서, 자원할당을 위한 프레임 구성 방법에 있어서, 제 1 안테나를 통해 기지국과 송수신하고 제 2 안테나 2를 통해 단말 및 하위 중계기와 송수신하는 프레임 구조.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 8 견지에 따르면, 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에 있어서, 자원할당을 위한 프레임 구성 방법에 있어서, 제 1 안테나를 통해 수신하고 제 2 안테나를 통해 송신하거나, 제 1 안테나를 통해 송신하고 제 2 안테나를 통해 수신하는 프레임 구조.
상술한 바와 같이, 전이중 중계기반 이동통신 시스템에서 효율적인 자원할당 방법 및 장치, 그리고 간섭완화를 위한 자원할당에 따른 프레임 구조를 제안함으로써, 전이중 중계기반 이동통신 시스템을 효과적으로 운영하고, 기지국 커버리지와 의 간섭을 완화하면서 중계기 커버리지의 자원할당을 유연하게 수행할 수 있는 이점이 있다. 또한, 전이중 중계구조를 통해 중계링크(relay link) 자원을 재사용하고, 간섭을 최소화하면서 자원을 운용함으로써 시스템 용량을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 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 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명은 전이중(full duplex) 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 자원할당을 위한 프레임 구조, 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.
본 발명은 도 1에서처럼 하나의 셀 내에서 지형 또는 환경적인 특성으로 인해 복수의 커버리지 홀(coverage hole)(100)이 발생하는 환경을 고려한다. 기존 셀룰러 이동통신 시스템에서는 이러한 커버리지 홀(100)을 리피터(repeater)로 해결하지만 잡음증폭 등의 문제점을 갖게 되며, 중계기를 설치할 경우에는 이러한 단점을 극복할 수 있다. 상기 커버리지 홀(100)에 대한 대처방안으로 중계기(104, 106, 108, 110)를 설치한 경우, BS(116)와 RS(104, 106, 108, 110)가 자원을 재사용하게 되면 서로 간섭을 미치게 된다. 이러한 간섭을 고려하여 자원을 재사용하는 것이 중계기 시스템의 성능 극대화 측면에서 매우 중요하다.
한편, 반이중(half duplex) 방식을 사용하는 중계기로 통신을 수행할 경우, BS(116)와 RS1 내지 RS4(104, 106, 108, 110) 사이의 무선자원, RS1 내지 RS4(104, 106, 108, 110)와 단말(112, 114) 사이의 무선자원이 할당되어 사용된다. 이 경우, 단일 홉 시스템(중계기가 없는 시스템)에 비해 자원소모가 증가가 불가피하다. 여기서, 커버리지 홀에 있는 단말(112)은 RS4(110)를 통해 BS(116)과 통신하고, 단말(114)은 BS(116)과 직접 통신을 한다고 할 때, 단말(112)은 단말(112)-RS4(110) 사이 무선자원과 RS4(110)-BS(116) 사이 무선자원이 필요하고, 단말(114)은 단말(114)-BS(116) 사이 무선자원만이 필요하다. 따라서, 단말(112)은 단말(114)에 비해 더 많은 무선자원을 사용하여 BS(116)와 통신하게 된다. 이는 단말(112)이 반이중 중계방식에서 동시에 단말(112)-RS4(110) 사이 통신과 RS4(110)-BS(116) 사이 통신을 동시에 할 수 없기 때문이다.
전이중 중계시스템은 최근에 제안된 기술로서, 이에 대한 연구가 매우 미진한 상태이다. 이에 본 발명에서는 전이중 방식의 중계시스템에서 하향링크 자원을 중계링크(relay link: RS-BS)와 액세스링크(access link: RS-MS) 자원을 공유하여 사용한다. 여기서, 중계링크와 액세스링크 자원을 공유함으로써 발생하는 간섭특성을 이용하여 자원할당을 수행하면 전이중 중계시스템의 성능을 극대화할 수 있다. 본 발명은 전이중 중계시스템의 간섭특성을 이용하여 자원을 효과적으로 할당하는 방법 및 장치를 제안하며, 이에 따른 프레임 구조를 하기 도 2 내지 하기 도 11에서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전이중 중계를 위한 프레임구조를 도시하고 있다.
상기 도 2를 참조하면, TDD(Time Division Duplex) 시스템의 상향링크와 하향링크는 전송시간으로 구분된다. 하향링크 전송 한 개의 프리앰블(Preamble) 심볼, FCH(Frame Control Header), 추가적인 RS FCH, MS MAP/RS MAP, 데이터 심볼 순서로 시작된다. 상향링크는 제어심볼 전송부터 시작된다. 상ㆍ하향 전송시간을 구분하기 위한 보호시간인 TTG 및 RTG는 프레임 중간과 마지막에서 하향링크(DL) 및 상향링크(UL) 사이에 삽입된다. 상술한 바와 같이, 하향링크 프레임은 프리앰블, FCH, MAP 버스트 및 트래픽 버스트로 구성되는 반면, 상향링크 프레임은 제어채널구간 및 트래픽 버스트로 구성된다. 상기 프리앰블은 네트워크 동기화 및 셀 탐색에 사용되고, 상기 FCH는 프레임 구성 정보를 포함하고 있으며 FCH 필드의 구성은 MAC 규격에서 정의된다. MS MAP은 단말을 위한 하향링크 또는 상향링크로 전송되는 버스트들의 IE와 구성정보로 구성된다. 상기 RS MAP은 중계링크로 전송되는 버스트들의 IE와 구성정보로 구성된다.
상기 도 2(a)는 기지국 프레임이고, 상기 도 2(b), 도 2(c)는 중계기 프레임이다. 여기서, 상기 도 2(b)는 중계기 안테나 1에서 송ㆍ수신되는 프레임이고, 상기 도 2(c)는 중계기 안테나 2에서 송ㆍ수신되는 프레임이다. 이때, 상기 안테나 1 과 안테나 2에서 송ㆍ수신 동작은 동시에 이루어진다.
안테나 1은 기지국과의 통신에만 사용하고 안테나 2는 단말 및 하위 중계기와의 통신에만 사용하는 구조로서, 각 안테나에서 송신과 수신 동작이 모두 일어나는 듀얼모드 구성에 해당한다. 예를 들면, 기지국은 하향링크 프레임을 통해 BS->RS 또는/및 BS->MS 방향으로 데이터를 전송하고, 상향링크를 통해 RS->BS 또는/및 MS->BS 방향으로 데이터를 수신한다. 그러면, 중계기의 안테나 1은 하향링크 프레임을 통해 기지국으로부터 데이터를 수신하고, 상향링크를 통해 기지국으로 데이터를 전송한다. 동시에, 상기 중계기의 안테나 2는 하향링크를 통해 단말로부터 데이터를 전송하고, 상향링크를 통해 단말로부터 데이터를 수신한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전이중 중계를 위한 프레임구조를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 도 3(a)은 기지국 프레임이고, 상기 도 3(b), 도 3(c)은 중계기 프레임이다. 여기서, 상기 도 2(b)는 중계기 안테나 1에서 수신만 되는 프레임이고, 상기 도 3(c)은 중계기 안테나 2에서 송신만 되는 프레임이다. 이때, 상기 안테나 1과 안테나 2에서 송ㆍ수신 동작은 동시에 이루어진다(단일 모드 구성).
상기 도 2와 상기 도3에서 상술한 바와 같이, 중계기에서 두 개 안테나 (안테나 1, 안테나 2)가 동작하고, 각 하향링크와 상향링크 자원을 중계링크(relay link)와 액세스링크(access link)에서 공유하여 사용하기 때문에(상기 도 2(b), 상 기 도 2(c) 혹은 도 3(b), 상기 도(c)에서처럼 중계링크와 액세스링크가 프레임 내에서 분리되지 않고 동시에 존재하는 프레임 구조를 갖는다. 즉, 중계기는 액세스링크를 통해 데이터를 수신하며 동시에 중계링크를 통해 데이터를 송신할 수 있다. 또는, 액세스링크를 통해 데이터를 송신하며 동시에 중계링크를 통해 데이터를 수신할 수 있다.
여기서, 하드웨어 구조상 단일 모드 구성(상기 도 3)이 유리할 수 있지만, 중계기의 성능이득을 극대화하기 위해서는 듀얼모드 구성(상기 도 2)이 적합하다. 즉, 기지국과의 통신에 유리한 위치에 안테나 1을 설치하고, 단말과의 통신에 유리한 위치에 안테나 2를 설치함으로써 각 중계링크와 액세스링크 채널 품질을 향상시킬 수 있다. 따라서, 이하 설명에서는 상기 도 2 와 같은 듀얼모드 프레임 구조를 가정하여 설명하기로 한다.
이하 도 4 내지 도 6은 중앙 집중형 스케줄링(centralized scheduling) 수행에 있어서, 중계링크(relay link) 자원을 액세스링크(access link)의 RS->MS 자원으로 우선 순위로 할당하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
그리고, 이하 도 7 내지 도 9은 분산형 스케줄링(distributed scheduling) 수행에 있어서, 기지국으로부터 수신된 중계링크 자원 구간 정보를 통해 BS->RS 자원 구간을 액세스링크 RS->MS 자원으로 우선 순위로 할당하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명에서 중계기간 격리효과(isolation)가 충분하여 모든 중계기가 전체 무선자원을 재사용하는 경우와, 중계기간 간섭정보 등을 미리 알고 있어서, 중계기기준 간섭기반 스케줄링을 수행하는 경우를 고려한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전이중 중계시스템에서 무선자원을 중앙 집중형으로 스케줄링하는 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 기지국은 600 단계에서 단말로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백 받는다. 모든 단말은 자신의 서빙 기지국으로부터 수신되는 프리앰블 및 파일럿 신호를 이용하여 자신의 수신신호 크기를 측정하고 CQI 정보를 생성한다. 생성된 CQI 정보는 서빙 기지국으로 피드백되는데 그 방법은 Best-M, DCT (Discrete Cosine Transform) 등 다양한 기법이 사용가능하다. 구현에 따라서, TDD 기반 시스템에서 CQI 피드백 방법이 아닌 상향링크 사운딩(sounding) 기법을 통해 단말의 CQI 정보를 구성할 수도 있다.
이후, 상기 기지국은 602 단계에서 중계기로부터 CQI 정보를 피드백 받는다. 여기서, 중계기에서 구성된 자신에 속한 단말들의 CQI 정보는 BS의 스케줄링과정에 활용하기 위해 상기 기지국으로 다시 피드백된다.
이후, 상기 기지국은 604 단계에서 단말 및 중계기에 대한 스케줄링(이하 1차 스케줄링이라 칭함)을 수행한다. 즉, 상기 기지국에서 수집된 단말들의 CQI 정보는 액세스링크 스케줄링 과정에 이용된다. 이때 자원 재사용이 가능한 중계기들의 집합을 RS 재사용 집합(reuse set)이라 칭하며, 상기 기지국에서는 미리 다양한 개수의 RS 재사용 집합에 대한 정보를 알고 있다고 가정한다. 상기 RS 재사용 집합 에 대한 구성은 중계기간 간섭측정에 의해 동적으로(dynamic) 할당하는 방법과, 중계기간 거리 등을 이용하여 고정하여 사용하는 방법 등 다양하게 적용할 수 있다. 간섭기반 스케줄링을 수행하지 않고 자원 전체 재사용하는 스케줄링을 적용할 경우 RS 재사용 집합은 모든 중계기 집합이 된다.
이후, 상기 기지국은 606 단계에서 BS→RS 자원에 대한 자원영역 A와 BS→MS 자원에 대한 자원영역 B를 구성한다(도 4와 도 5 참조).
이후, 상기 기지국은 608 단계에서 자원영역 A(이미 BS→RS에 할당된 자원)에 대해 RS→MS 자원 스케줄링(이하 2차 스케줄링이라 칭함)을 한다.
이후, 상기 기지국은 610 단계에서 추가로 자원을 해야할 단말이 있을 시, 612 단계로 진행하여 자원영역 B에 대해 RS-MS 자원을 스케줄링한다. 반면, 상기 기지국은 610 단계에서 추가로 자원을 해야할 단말이 없을 시 자원할당 절차를 종료한다.
이후, 본 발명의 자원할당 절차를 종료한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기지국과 RS 재사용 집합에 대한 액세스링크 자원 스케줄링에서 BS→RS 중계링크 자원을 RS→MS 액세스링크 자원으로 우선 할당하여 간섭을 최소화하려는 것이다. 예를 들어, 상기 도 1에서 BS(116)은 BS→RS1 내지 RS4, BS→단말(114)에 무선자원을 각각 할당하고, RS4→단말(112)에 대한 자원은 할당된 BS→RS4 자원을 재사용한다. 마찬가지고, 나머지 RS1 내지 RS3→MS에 대한 자원은 할당된 BS→RS1 내지 RS3 자원을 재사용한다.
이러한 접근 방식의 근거는 BS→RS 자원은 BS→MS 자원과 겹치지 않게 할당 되고, 재사용되는 RS→MS 자원에 대해서 중계기의 송신 안테나에서 발생하는 간섭은 중계기의 수신 안테나에서는 제거 가능하기 때문에, BS→RS 자원과 RS→MS 자원을 동일하게 할당할 경우 중계기가 미칠 수 있는 간섭을 최소화할 수 있다. 이러한 자원 스케줄링에 의한 간섭 최소화 방법은 기지국과 중계기의 자원에 대한 퍼뮤테이션(permutation) 또는 홉핑(hopping) 패턴이 동일한가에 따라서 스케줄링 및 프레임 구성 방안이 달라질 수 있다.
먼저, BS와 RS의 자원 퍼뮤테이션(또는 홉핑) 패턴이 동일할 경우를 고려하게 되면, BS와 RS 재사용 집합에 대한 하향링크 자원 스케줄링은 BS의 스케줄링부터 수행된다(1차 스케줄링)(상기 604 단계). 여기서, 전이중 중계기의 경우 기지국 입장에서 중계기와의 통신과 단말과의 통신이 동시에 수행되기 때문에, 중계기도 하나의 단말처럼 취급하여 스케줄링을 수행한다. 스케줄링 방법은 최대 SINR(Signal-to-Interference-and Noise Ratio) 기반 스케줄링, 기회주의적 (Proportional Fairness) 스케줄링, 라운드 로비(Round Robin) 스케줄일 방법 등이 사용될 수 있으며, 중계기에 속한 단말들의 정보에 따라 변형된 스케줄링 계산 값(scheduling metric)이 사용될 수 있다. 이후, 상기 기지국은 BS→RS 와 BS→MS 링크에 대한 자원 스케줄링이 종료되면, 이때, BS→RS 자원으로 이미 할당된 자원을 스케줄링 자원영역 A(scheduling region A)으로 구성하고, BS→MS 자원으로 이미 할당된 자원을 스케줄링 자원영역 B(scheduling region B)으로 구성한다(606 단계). 그리고, 구성된 자원영역 A에 대해 RS→MS로의 스케줄링이 수행된다(2차 스케줄링)(608 단계). 이에 따른 프레임 구조는 도 4를 참조하기로 한다. 자원영역 A에 대해 스케줄링이 수행되는 동안 중계기의 모든 단말들에 대해 자원 할당이 완료되면 스케줄링은 끝나게 된다. 만약 자원영역 A에 대해 자원할당이 완료되었는데 더 할당해야 하는 단말들이 존재한다면, 나머지 자원영역 B에 대해 스케줄링을 추가로 수행하여 자원을 할당한다. 이러한 과정으로 중계기가 기지국과 직접통신하는 단말들에게 미칠 수 있는 간섭을 최소화할 수 있다.
나머지 기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션(또는 홉핑) 패턴이 상이할 경우에, 스케줄링 과정에서 동일자원을 할당하더라도 퍼뮤테이션 규칙에 의해 서로 다른 자원이 할당될 수 있다. 따라서, 위와 같은 자원배치에 의한 간섭효과를 얻을 수 없게 된다. 이를 방지하기 위해, BS→RS 자원을 프레임 구조상에서 일정 구간에만 존재하도록 스케줄링을 수행한다(도 5 참조). 즉, 하향 링크 프레임 구조에서 BS→RS 자원 구간과 BS→MS 자원 구간을 시간상으로 분리한다. 시간상으로 분리되는 시간 구간의 크기는 각 중계기와 단말들의 요구 데이터 양과 채널 상태에 따라 결정된다. 이에 따른 프레임 구조는 도 4를 참조하기로 한다. 앞에서 처럼 스케줄링은 1차 스케줄링과 2차 스케줄링으로 진행되는데, 먼저 기지국이 BS→RS 자원 구간에서 중계기에 대한 스케줄링을 수행하고, BS→MS 구간에서 단말에 대한 스케줄링을 수행한다(1차 스케줄링). 기지국의 하향링크 스케줄링이 끝나면, RS→MS 자원에 대한 스케줄링이 수행된다(2차 스케줄링). 이때, 자원영역 A와 자원영역 B로 나누어 구성한다.
도 4는 본 발명에 따른 기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션 패턴이 동일할 경우 전이중 중계시스템의 프레임 구조를 도시하고 있다.
도 4(a) 처럼 기지국은 BS→RS 자원, BS→MS 자원을 할당한다. BS와 RS간 자원 퍼뮤테이션 패턴이 동일할 경우, BS→RS 링크자원은 분산된 형태로 스케줄링되어 자원영역 A가 분산된 자원들의 집합이 되고, 나머지 영역은 BS→MS 링크자원을 위한 자원영역 B가 된다. 도 4(b)는 중계기의 제 1 안테나 입장에서 본 프레임 구조이고, 도 4(c)는 중계기의 제 2 안테나 입장에서 본 프레임 구조이다. 상기 도 4(b), 상기 도 4(c)는 같은 스펙트럼 자원을 사용하며 동시에 송ㆍ수신된다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션 패턴이 다른 경우 전이중 중계시스템의 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, BS와 RS간 자원 퍼뮤테이션 패턴이 상이하여 BS→RS 자원이 시간상으로 수집되어 스케줄링되며, 상기 도 5(a)에처럼 프레임 앞쪽의 시간영역으로 구성된 예를 나타내었지만 프레임 내 BS→RS 자원의 시간구간 위치는 임의로 정해질 수 있다. 또한, BS→RS 자원의 시간구간 길이는 BS→RS 링크 및 BS→MS 링크의 요구 데이터양 및 채널품질에 따라 가변적이다.
분산형 스케줄링 방법에서는 모든 단말들에 대한 스케줄링을 기지국이 수행하지 않고, 기지국 및 중계기가 해당 단말들에 대해서 독립적으로 스케줄링을 수행한다. 상기 중앙 집중형 스케줄링 방법과 달리 중계기가 단말의 CQI 정보를 기지국으로의 피드백할 필요가 없다. 여기서, 상기 분산형 스케줄링 방법에서 하향링크 자원에 대해 독립적으로 스케줄링이 수행되고, 중계기간 간섭을 고려하여 자원을 할당해야 할 경우, 기지국이 독립적인 스케줄링을 수행할 자원구간을 미리 설정하고. 각 RS 재사용 집합에 대한 스케줄링 자원구간 정보를 바탕으로 각 중계기는 스케줄링을 수행하게 된다. 이에 따른 프레임 구조는 하기 도 8을 참조한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전이중 중계시스템에서 무선자원을 분산형으로 스케줄링하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 기지국은 800 단계에서 단말로부터 CQI 정보를 피드백받는다. 여기서, 모든 단말들은 기지국으로부터 수신되는 프리앰블 및 파일럿 신호를 이용하여 자신의 수신 신호크기를 측정하고 CQI 정보를 생성하고 이를 피드백한다. 이에 따라 기지국은 자신의 단말들에 대한 CQI 정보를 구성한다.
이후, 상기 기지국은 802 단계에서 BS→RS 링크자원과 BS→MS 링크자원 할당량을 결정한다.
이후, 상기 기지국은 804 단계에서 결정된 자원 할당량만큼 BS→RS 자원을 할당을 수행하고, 806 단계에서 결정된 자원 할당량만큼 BS→MS 자원을 할당을 수행한다. 이때, 기지국과 RS 재사용 집합에 대한 분산형 액세스링크 자원 스케줄링에서 BS→RS 링크자원을 RS→MS 링크자원으로 우선 할당하여 간섭을 최소화하려는 것이다. 그리고, 기지국과 중계기는 독립적으로 스케줄링을 수행하기 때문에 기지국의 자원할당 정보를 실시간으로 중계기가 파악하여 자원할당을 하는 것은 불가능하다. 따라서, 기지국 및 중계기의 자원 퍼뮤테이션 패턴이 동일하거나 다르거나 상관없이 BS→RS 링크자원의 영역을 미리 설정해 두어야 하며, 이러한 자원영역에 대한 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 줄이기 위해서 시간 영역의 일정구간을 BS→ RS 링크자원으로 사용한다.
본 발명에서는 프레임의 뒤쪽부터 BS→RS 링크자원으로 우선 할당한다(도 6 참조). 구현에 따라서, 프레임 앞쪽부터 BS→RS 링크자원으로 할당할 수 있지만, 프레임 후반부 자원을 BS→RS 링크자원으로 우선 할당하는 이유는 프레임 전반부 자원의 경우 기지국과 중계기에 따라 제어 데이터(FCH 및 MAP) 자원영역의 크기가 다르기 때문에 BS→RS 링크자원의 시작점이 달라지기 때문이다.
즉, 기지국의 하향링크 자원 스케줄링은 중계기 대상 스케줄링을 수행하여 프레임 후반부부터 자원을 할당하고, 나머지 자원 영역에서 단말들에 대한 스케줄링으로 자원을 할당한다. 각각의 중계기 경우 자신에게 허락된 스케줄링 시간에 대해(전체 자원 재사용의 경우 전체 시간 구간) 단말들에 대한 스케줄링을 수행한다. 여기서, BS→MS 자원 요구량이 많을 경우 BS→MS 자원을 추가 할당하여 자원을 재사용할 수 있다.
이후, 본 발명의 자원할당 절차를 종료한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전이중 중계시스템에서 무선자원을 분산형으로 스케줄링하는 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 9를 참조하면, 중계기는 900 단계에서 단말로부터 CQI 정보를 피드백받는다. 여기서, 모든 단말들은 중계기로부터 수신되는 프리앰블 및 파일럿 신호 를 이용하여 자신의 수신 신호크기를 측정하고 CQI 정보를 생성하고 이를 피드백한다. 이에 따라 중계기는 자신의 단말들에 대한 CQI 정보를 구성한다.
이후, 상기 중계기는 902 단계에서 프레임 후반부부터 자원부터 RS→MS 자원할당을 수행한다.
이후, 본 발명의 자원할당 절차를 종료한다.
도 7은 본 발명에 따른 분산형 자원 할당시 전이중 중계시스템의 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 기지국 프레임의 경우(a) BS→RS 자원을 하향링크 프레임 내에서 뒤에서부터 할당하여 구성한다. 이러한 형태는 BS→RS 링크자원이 일정 시간 구간에 한정되어 스케줄링 된다는 점에서 상기 도 5 의 중앙 집중형 프레임 구조와 동일하지만, 상기 도 5는 그러한 시간구간이 임의의 위치에 있을 수 있지만, 분산형 자원 할당 방법에서는 항상 프레임 후반에 위치하는 것(b)으로 약속되어 있는 것이 다른 점이다.
여기서, 이중 중계시스템과 비교하여 전이중 중계시스템의 프레임 구조 특징을 다음과 같이 정리할 수 있다.
첫째, 중계링크와 액세스링크가 동시에 존재하는 단일 프레임 구조이며, 둘째 기지국 프레임 내에서 중계기를 위한 프리앰블이 불필요하며, 셋째 기지국 프레임 내에서 단말과 중계기를 위한 프레임 관련 정보 및 방송 정보(FCH) 동시 전송하 며, 넷째 기지국 프레임 내에서 단말과 중계기를 위한 MAP 정보가 연속하여 전송되며, 마지막으로 상위 스테이션과 하위 스테이션과의 자원공유가 이루어진다.
도 10 본 발명의 실시 예에 따른 중계기 장치를 도시하고 있다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 중계기는 RF/IF 수신단(1002), A/D부(1004), 수신모뎀(1006), 데이터버퍼(1008), 송신모뎀(1010), D/A부(1012), RF/IF 송신단(1014), 간섭신호 제어기(1016), 지연변환기(1018), 크기변환부(1020)를 포함하여 구성된다.
상기 RF/IF 수신단(1002)은 수신안테나(1000)로부터 RF 신호를 검출하여 수신한 후 상기 A/D부(1004)로 출력한다. 본 발명에서 상기 상기 RF/IF 수신단(1002)는 상기 지연변환기(1018)로부터 송신안테나(1022)로 출력되는 RF 신호를 피드백받아 수신신호에서 제거한다. 이는 송신안테나(1022)로 출력되는 RF 신호가 상기 수신안테나(1000)에서 수신되어 간섭으로 영향을 미치기 때문이다.
상기 A/D부(1004)는 상기 RF/IF 수신단(1002)으로부터 수신신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 수신모뎀(1006)으로 전송한다. 상기 수신모뎀(1006)은 상기 A/D부(1004)로부터 디지털 신호를 제공받아 통신규격에 따라 처리하여 상기 데이터 버퍼부(1008)로 출력한다.
상기 데이터 버퍼(1008)는 상기 수신모뎀(1006)로부터 처리된 디지털 신호를 CQI 정보를 이용하여 미리 정해진 자원영역으로부터 RS↔MS 자원을 할당한다.
상기 송신모뎀(1010)은 상기 데이터 버퍼(1008)로부터 데이터를 통신규격에 따라 처리하여 상기 D/A부(1012)로 출력한다. 상기 D/A부(1012)는 상기 송신모뎀(1010)로부터 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 IF/RF 송신단(1014)로 출력한다. 상기 IF/RF 송신단(1014)는 상기 D/A부(1012)로부터 아날로그신호를 RF 신호로 변환하여 출력한다.
상기 간섭신호 제어기(1016) 기저대역에서 송신안테나(1022)에서 출력되는 RF 신호로 인한 간섭을 제거하기 위해 간섭을 고려하여 상기 송신 모뎀(1010)로부터 송신데이터를 제공받아 수신모뎀(1006)으로 피드백하여 전송할 데이터를 알려준다.
상기 크기 변환부(1020)는 송신안테나(1022)에서 출력되는 RF 신호가 수신안테나(1000)에 간섭신호로 동작하기 때문에. 이 간섭신호를 제거하기 위해 상기 RF 신호를 피드백받아 크기를 변화시킨다. 여기서, 상기 크기 변환부(1020)는 크기를 변화시키기 위한 정보를 상기 간섭신호 제어기(1016)로부터 제공받는다.
상기 지연변환기(1018) 상기 크기 변환부(1020)로부터 크기가 변화된 RF 송신신호에 지연을 변화시켜 상기 RF/IF 수신단(1002)으로 출력한다. 여기서, 상기 지연변환기(1018)는 지연을 변화시키기 위한 정보를 상기 간섭신호 제어기(1016)로부터 제공받는다.
상술한 바와 같이, 전이중 방식 중계기는 하나의 송신안테나 하나의 수신안테나를 독립적으로 사용하여 전체 무선자원을 재사용하면서 송신과 수신을 동시에 수행한다. 여기서, 2개의 안테나를 사용하여 모든 무선자원을 재사용하면서 송신과 수신을 동시에 수행할 경우, 송ㆍ수신 안테나 간 간섭이 발생하게 된다. 즉, 송신안테나를 통해 전송되는 신호는 다시 수신안테나로 전송되어 간섭이 일어나게 된다. 이러한 간섭은 동일 중계기에서의 두 개 안테나간 간섭이므로 중계기 입장에서 송신신호를 알고 있기 때문에 수신 안테나의 신호에서 제거할 수 있다. 상기 간섭제거는 RF 단 간섭제거와 기저대역 간섭제거 두 단계로 수행가능하다. 상기 간섭제거가 효과적으로 수행 가능할 경우 반이중 중계기에서 발생하는 무선자원 소모에 의한 비효율성 문제를 해결할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 장치를 도시하고 있다.
상기 도 11을 참조하면, 기지국은 제어부(1102), 송신부(1100), 수신부(1104), 피드백부(1110), 자원영역 구성부(1108), 스케줄링부(1106)를 포함하여 구성된다.
상기 피드백부(1110)는 단말 및 중계기로부터 CQI 정보를 피드백 받아 상기 스케줄링부(1106)로 전달한다. 모든 단말은 자신의 서빙 기지국 및 중계기로부터 수신되는 프리앰블 및 파일럿 신호를 이용하여 자신의 수신신호 크기를 측정하고 CQI 정보를 생성한다. 생성된 CQI 정보는 서빙 기지국으로 피드백되는데 그 방법은 Best-M, DCT (Discrete Cosine Transform) 등 다양한 기법이 사용가능하다. 구현에 따라서, TDD 기반 시스템에서 CQI 피드백 방법이 아닌 상향링크 사운딩(sounding) 기법을 통해 단말의 CQI 정보를 구성할 수도 있다.
상기 스케줄링부(1106)는 상기 피드백부(1110)로부터 수집된 단말들의 CQI 정보를 이용하여 중앙집중형 스케줄링시 서비스 영역 내 단말들에 대한 스케줄링과 중계기 서비스 영역 내 단말들에 대한 스케줄링(1차 스케줄링) 및 RS→MS 자원 스케줄링(2차 스케줄링)을 수행한다. 그리고, 상기 제 2 자원 스케줄링 후 추가할당이 필요한 단말이 있을 시 상기 제 2 자원영역에 대해 중계링크 자원 스케줄링한다.
분산형 스케줄링시, 상기 스케줄링부(1106)는 상기 피드백부(1110)로부터 수집된 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대해 할당할 자원량을 결정하고, 상기 결정된 BS↔RS에 대한 자원량을 기설정된 방법에 따라 BS↔RS 링크자원을 할당한다. 그리고, 상기 스케줄링부(1106)는 상기 결정된 BS↔MS에 대한 자원량을 기설정된 방법에 따라 BS↔MS 링크자원을 할당한다. 여기서, 상기 BS↔RS 링크자원 영역 혹은 상기 BS↔MS 링크자원 영역을 시간상으로 분리하여 미리 정해진다. 예를 들어, 상기 BS↔RS 링크자원은 프레임의 전반부 혹은 후반부부터 할당되고 나머지 자원을 BS↔MS 링크자원으로 할당할 수 있다.
상기 자원영역 구성부(1108)는 BS→RS 자원에 대한 자원영역 A와 BS→MS 자원에 대한 자원영역 B를 구성한다. 즉, 상기 스케줄링부(1006)에 의해 스케줄링된 BS→RS 자원에 대한 제 1 자원영역을 구성하고 나머지 자원영역을 제 2 자원영역으로 구성한다. 여기서, 액세스링크 자원과 중계링크 자원을 프레임 내에서 분리하지 않고 동시에 사용한다. 그리고, 상기 자원영역 구성부(1108)는 기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션(permutation) 또는 홉핑(hopping) 패턴이 상이할 경우, 액세스링 크 자원영역과 중계링크 자원영역을 시간상으로 분리한다.여기서, 액세스링크 자원영역과 중계링크 자원영역을 시간상으로 분리되는 크기는 각 중계기와 단말들의 요구 데이터 양과 채널상태에 따라 결정될 수 있다.
상기 제어부(1102)는 전반적인 기지국을 제어하며 본 발명에서 상기 스케줄링부(1106)에 필요한 스케줄링 파라미터를 전송하거나 스케줄링된 데이터를 송신부(1100) 또는 수신부(1104)를 통해 처리한다. 상기 송신부(1100)는 상기 제어부(1102)로부터 제공받은 데이터를 부호화 및 변조를 수행하여 안테나를 통해 무선채널로 전송한다. 상기 수신부(1104)는 안테나를 통해 수신한 데이터를 복조 및 복호화하여 상기 제어부(1102)로 제공한다.
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 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 커버리지 홀(coverage hole) 문제점을 해결하기 위한 중계 시스템 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 전이중 중계를 위한 프레임 구조,
도 3은 본 발명에 따른 기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션 패턴이 동일할 경우 전이중 중계시스템의 프레임 구조,
도 4는 본 발명에 따른 기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션 패턴이 다른 경우 전이중 중계시스템의 프레임 구조,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전이중 중계시스템에서 무선자원을 중앙 집중형으로 스케줄링하는 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 분산형 자원 할당시 전이중 중계시스템의 프레임 구조,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전이중 중계시스템에서 무선자원을 분산형으로 스케줄링하는 기지국 동작 흐름도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전이중 중계시스템에서 무선자원을 분산형으로 스케줄링하는 중계기 동작 흐름도,
도 9 본 발명의 실시 예에 따른 중계기 장치도 및,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 장치도.

Claims (26)

  1. 이동통신 시스템에서 자원할당을 하기 위한 방법에 있어서, 상기 이동통신 시스템은 전이중 통신을 지원하는 중계기와 복수개의 단말과 통신을 수행함을 특징으로 하는 시스템에 있어서,
    상기 시스템에서 상기 복수개의 단말 중 하나와 통신을 수행하기 위해 상기 중계기를 통해 통신하여야 함을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 중계기를 통해 상기 단말에 전송할 자원을 할당하기 위한 영역을 구성하는 과정과,
    상기 구성된 영역에 상기 단말에 전송할 자원을 할당하는 과정과,
    상기 할당된 자원영역에 상기 중계기에서 상기 단말로 전송할 자원을 할당하도록 제어하는 신호를 생성하는 과정과,
    상기 할당된 자원과 상기 제어 신호를 함께 상기 중계기로 송신함을 특징으로 하는 자원할당방법
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 결정된 중계기를 통해 상기 단말에 전송할 자원을 할당하기 위한 영역을 구성하는 과정은
    복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백받고, 복수의 중계기들로부터 단말들의 CQI 정보를 중계받는 과정과,
    상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대해 제 1차 자원 스케줄링을 수행하는 과정과,
    상기 액세스링크 자원에 대한 제 1 자원영역을 구성하고 나머지 자원영역을 제 2 자원영역으로 구성하는 과정과,
    상기 제 1 자원영역에 대해 중계링크(RS↔MS)를 위한 제 2 자원 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원할당 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 자원 스케줄링 후, 추가할당이 필요한 단말이 있을 시 상기 제 2 자원영역에 대해 중계링크 자원 스케줄링을 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원할당 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 액세스링크 자원과 상기 중계링크 자원을 프레임 내에서 분리하지 않고 동시에 사용하는 것을 특징으로 하는 자원할당 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 중계기들은 서로 충분히 이격되어 자원 재사용이 가능한 것을 특징으로 하는 자원할당 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 액세스링크 자원에 대한 제 1 자원영역을 구성하고 나머지 자원영역을 제 2 자원영역으로 구성하는 과정에서,
    기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션(permutation) 또는 홉핑(hopping) 패턴이 상이할 경우, 액세스링크 자원영역과 중계링크 자원영역을 시간상으로 분리하는 것을 특징으로 하는 자원할당 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    액세스링크 자원영역과 중계링크 자원영역을 시간상으로 분리되는 크기는 각 중계기와 단말들의 요구 데이터 양과 채널상태에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 자원할당 방법.
  8. 전이중방식을 지원하는 중계기가 복수개의 단말과 통신을 수행하고, 상기 복 수개 단말중 하나에 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 자원을 수신하는 과정과, 상기 자원은 상기 복수개의 단말중 하나의 단말에 전송할 데이터이며,
    상기 자원을 단말에 송신하기 위해 미리 결정된 영역에 자원을 할당하는 과정과, 상기 자원을 미리 결정된 영역에 할당하는 방법이 상기 기지국에서 상기 중계국으로 상기 자원을 할당하는 방법과 독립적이며, 상기 미리 결정된 영역은 상기 기지국과 중계기간 간섭이 최소가 되는 영역임과,
    상기 자원을 상기 미리 결정된 영역에 할당하여 단말로 송신함을 특징으로 하는 상기 전이중 방식 중계기의 자원할당 방법.
  9. 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 중앙집중형 자원할당을 하기 위한 장치에 있어서,
    복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백받고, 복수의 중계기들로부터 단말들의 CQI 정보를 중계받는 피드백부와,
    상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대해 제 1차 자원 스케줄링을 수행하는 스케줄링부와,
    상기 액세스링크 자원에 대한 제 1 자원영역을 구성하고 나머지 자원영역을 제 2 자원영역으로 구성하는 자원영역 구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 스케줄링부는
    상기 제 1 자원영역에 대해 중계링크(RS↔MS)를 위한 제 2 자원 스케줄링을 수행하고, 상기 제 2 자원 스케줄링 후 추가할당이 필요한 단말이 있을 시 상기 제 2 자원영역에 대해 중계링크 자원 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 액세스링크 자원과 상기 중계링크 자원을 프레임 내에서 분리하지 않고 동시에 사용하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 중계기들은 서로 충분히 이격되어 자원 재사용이 가능한 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 자원영역 구성부는
    기지국과 중계기의 자원 퍼뮤테이션(permutation) 또는 홉핑(hopping) 패턴이 상이할 경우, 액세스링크 자원영역과 중계링크 자원영역을 시간상으로 분리하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    액세스링크 자원영역과 중계링크 자원영역을 시간상으로 분리되는 크기는 각 중계기와 단말들의 요구 데이터 양과 채널상태에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  15. 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 분산형 자원할당을 위한 기지국 장치에 있어서,
    복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백 받는 피드백부와,
    상기 단말들의 CQI 정보를 이용하여 액세스링크(BS↔MS, BS↔RS)에 대해 할당할 자원량을 결정하고, 상기 결정된 BS↔RS에 대한 자원량을 기설정된 방법에 따라 BS↔RS 링크자원을 할당하는 스케줄링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원할 당 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 스케줄링부는
    상기 결정된 BS↔MS에 대한 자원량을 기설정된 방법에 따라 BS↔MS 링크자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 BS↔RS 링크자원 영역 혹은 상기 BS↔MS 링크자원 영역을 시간상으로 분리하여 미리 정해두는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 BS↔RS 링크자원은 프레임의 전반부 혹은 후반부부터 할당되고 나머지 자원을 BS↔MS 링크자원으로 할당되는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  19. 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에서 분산형 자원할당을 위한 중계기 장치에 있어서,
    복수의 단말들로부터 CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 피드백 받는 피드백부와,
    상기 CQI 정보를 이용하여 미리 정해진 자원영역으로부터 RS↔MS 자원을 할당하는 데이터 버퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 RS↔MS 자원은 BS↔MS 자원을 재사용하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 RS↔MS 자원은 BS↔MS 자원을 재사용으로 인한 간섭을 기저대역에서 제거하는 간섭신호 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 RS↔MS 자원은 BS↔MS 자원을 재사용으로 인한 간섭을 RF 대역에서 제거하기 위해 RF 송신신호를 피드백받아 크기를 변화시키는 크기 변화기와,
    상기 크기가 변화된 RF 송신신호에 지연을 변화시켜 RF 수신단으로 제공하는 지연 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원할당 장치.
  23. 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에 있어서, 자원할당을 위한 프레임 구성 방법에 있어서,
    제 1 안테나를 통해 기지국과 송수신하고 제 2 안테나 2를 통해 단말 및 하위 중계기와 송수신하는 프레임 구조.
  24. 전이중 중계방식을 기반으로 하는 이동통신 시스템에 있어서, 자원할당을 위한 프레임 구성 방법에 있어서,
    제 1 안테나를 통해 수신하고 제 2 안테나를 통해 송신하거나, 제 1 안테나를 통해 송신하고 제 2 안테나를 통해 수신하는 프레임 구조.
  25. 제 23항 또는 제 24항에 있어서,
    상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나간 발생하는 간섭은 수신쪽에서 제거되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조.
  26. 제 23항 또는 제 24항에 있어서,
    상기 프레임 구성에서 중계링크와 액세스링크를 위한 프레임이 동시에 존재하고, 기지국 프레임 내에서 중계기를 위한 프리앰블이 불필요하고, 기지국 프레임 내에서 단말과 중계기를 위한 프레임 관련 정보 및 방송 정보(FCH)가 동시에 전송되고, 기지국 프레임 내에서 단말과 중계기를 위한 MAP 정보가 연속하여 전송되는 것을 특징으로 하는 프레임 구조.
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