(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域無線通信システムでの中継局の動作方法において、
前記中継局に接続された端末からアップリンクデータを受信する過程と、
前記アップリンクデータがトラフィックまたはシグナリングメッセージを含むか否かを判断する過程とを含み、
前記アップリンクデータがトラフィックであると判断されると、
少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）からＬ３（Ｌａｙｅｒ−３）パケットを抽出する過程と、
前記少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵから抽出された前記Ｌ３パケットを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する過程と、
前記Ｌ３パケットを運搬した端末サービスフロー（ＳＦ：Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｆｌｏｗ）で要求するＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を支援するトラフィックのための中継局サービスフローを介して前記Ｌ３パケットを含む前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを基地局へ送信する過程とを含み、
前記アップリンクデータがシグナリングメッセージであると判断されると、
前記シグナリングメッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する過程と、
前記シグナリングのためにのみ中継局サービスフローを介してシグナリングメッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを基地局に送信する過程とを含み、
複数の端末から受信された複数のＭＡＣ  ＰＤＵから複数のＬ３パケットが抽出されると、
Ｌ３パケットを含む前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する前記過程は、同じＱｏＳを要求する端末サービスフローを介して受信されたＬ３パケットを一つの中継ＭＡＣ  ＰＤＵに含める過程を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
広帯域無線通信システムでの中継局の装置において、
前記中継局に接続された端末からのアップリンクデータを受信する受信器と、
前記アップリンクデータがトラフィックを含むと、少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵからＬ３（Ｌａｙｅｒ−３）パケットを抽出し、前記少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵから抽出した前記Ｌ３パケットを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成するトラフィック処理器と、
アップリンクデータがシグナリングメッセージを含むと、前記シグナリングメッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成するシグナリング処理器と、
前記アップリンクデータがトラフィックを含むと、前記Ｌ３パケットを運搬した端末サービスフローで要求するＱｏＳを支援するトラフィックのための中継局サービスフローを介して前記ＭＡＣ  ＰＤＵを基地局へ送信し、シグナリングためにのみ中継局サービスフローを介して基地局にシグナリングメッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する送信器と、
を含み、
複数の端末から受信した複数のＭＡＣ  ＰＤＵからの複数のＬ３パケットを抽出すると、前記トラフィック処理器は、同じＱｏＳを要求する端末サービスフローを介して受信されたＬ３パケットを一つの中継ＭＡＣ  ＰＤＵに含める、
ことを特徴とする装置。
【請求項３】
前記基地局からダウンリンク中継ＭＡＣ  ＰＤＵが受信されると、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵから端末へ送信される少なくとも一つのＬ３パケットを抽出する過程と、
前記少なくとも一つのＬ３パケットを含む少なくとも一つのＭＡＣ  ＰＤＵを生成する過程と、
前記少なくとも一つのＭＡＣ  ＰＤＵを前記少なくとも一つのＬ３パケットの少なくとも一つの目的地端末へ送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記トラフィック処理器は、前記基地局からダウンリンク中継ＭＡＣ  ＰＤＵが受信されると、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵから端末へ送信される少なくとも一つのＬ３パケットを抽出し、前記少なくとも一つのＬ３パケットを含む少なくとも一つのＭＡＣ  ＰＤＵを生成し、
前記送信器は、前記少なくとも一つのＭＡＣ  ＰＤＵを前記少なくとも一つのＬ３パケットの少なくとも一つの目的地端末へ送信することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つのＬ３パケットを含む少なくとも一つのＭＡＣ  ＰＤＵを生成することは、
前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵのペイロードを複数のＬ３パケットに分類する過程と、
前記Ｌ３パケットに対応する端末サービスフローそれぞれのための複数のＭＡＣ  ＰＤＵを生成する過程と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
広帯域無線通信システムでの制御局の動作方法において、
基地局からＧＲＥ（Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）パケットを受信する過程を含み、
前記ＧＲＥパケットがトラフィックのために中継局サービスフローを介して運搬されると、
前記ＧＲＥパケットから少なくとも一つの端末の少なくとも一つのＬ３（Ｌａｙｅｒ−３）パケットを抽出する過程と、
前記少なくとも一つのＬ３パケットを前記少なくとも一つのＬ３パケットの目的地へ送信する過程とを含み、
前記ＧＲＥパケットがシグナリングメッセージのためにのみ中継局サービスフローを介して運搬されると、
前記ＧＲＥパケットが前記シグナリングメッセージを含むと判断する過程、および、
前記シグナリングメッセージに対応する動作を行う過程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記中継局に接続された端末を目的地とする少なくとも一つのＬ３パケットが受信されると、前記少なくとも一つのＬ３パケットを含む少なくとも一つのＧＲＥパケットを生成する過程と、
前記少なくとも一つのＧＲＥパケットを前記基地局へ送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
広帯域無線通信システムでの制御局の装置において、
基地局からＧＲＥパケットを受信するための通信器と、
前記ＧＲＥパケットが、トラフィックのために中継局サービスフローを介して運搬されると、前記ＧＲＥパケットから少なくとも一つの端末の前記少なくとも一つのＬ３パケットを抽出するため、および、前記少なくとも一つのＬ３パケットの目的地への前記少なくとも一つのＬ３パケットの送信を制御するためのトラフィック処理器と、
前記ＧＲＥパケットが、シグナリングメッセージのためにのみ中継局サービスフローを介して運搬されると、前記ＧＲＥパケットが、前記シグナリングメッセージを含むと判断し、前記シグナリングメッセージに対応する動作を行うシグナリング処理器と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記トラフィック処理器は、前記中継局に接続された端末を目的地とする少なくとも一つのＬ３パケットが受信されると、前記少なくとも一つのＬ３パケットを含む少なくとも一つのＧＲＥパケットを生成し、
前記通信器は、前記少なくとも一つのＧＲＥパケットを前記基地局へ送信することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも一つのＧＲＥパケットを生成することは、
複数のＬ３パケットが受信された場合、前記Ｌ３パケットを運搬する端末サービスフローそれぞれに対応する中継局サービスフローを確認する過程と、
同じ中継局サービスフローに対応するＬ３パケットを一つのＧＲＥパケットに含める過程と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記中継局に接続された端末へのダウンリンクシグナリングが必要であれば、前記シグナリングフォワーディングのための中継局サービスフローのパケットを構成する過程と、
前記パケットを含むＧＲＥパケットを前記基地局へ送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記シグナリング処理器は、前記中継局に接続された端末へのダウンリンクシグナリングが必要であれば、前記シグナリングフォワーディングのための中継局サービスフローのパケットを構成し、
前記通信器は、前記パケットを含むＧＲＥパケットを前記基地局へ送信することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記ＧＲＥパケットから前記少なくとも一つの端末の少なくとも一つのＬ３パケットを抽出することは、
前記ＧＲＥパケットに含まれた前記中継局のＧＲＥ識別子によって前記中継局からのＧＲＥパケットの受信有無を判断する過程と、
前記中継局のＧＲＥ識別子によって識別されるＧＲＥパケットが受信されると、前記ＧＲＥパケットからＧＲＥヘッダを除去する過程と、
前記ＧＲＥパケットのペイロードに含まれた少なくとも一つのＬ３パケットを抽出する過程と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記トラフィック処理器は、前記ＧＲＥパケットに含まれる前記中継局のＧＲＥ識別子（ＩＤ）に基づいて、ＧＲＥパケットが前記中継局から受信されたか否かを判断し、
前記ＧＲＥパケットからＧＲＥヘッダを削除し、
前記ＧＲＥパケットのペイロードから少なくとも一つのＬ３パケットを抽出する、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも一つのＬ３パケットを含む前記少なくとも一つのＭＡＣ  ＰＤＵが、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵのペイロードを複数のＬ３パケットに分類することにより生成され、前記各Ｌ３パケットに対応する各端末サービスフローのための複数のＭＡＣ  ＰＤＵを生成する、
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広帯域無線通信システムに関する。特に、本発明は広帯域無線通信システムでマルチホップ（ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ）中継通信を行うための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムである４世代（４ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ、以下「４Ｇ」と称する）通信システムでは約１００Ｍｂｐｓの伝送速度を有する様々なＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を有するサービスをユーザに提供するための活発な研究が進められている。特に、現在、４Ｇ通信システムでは無線ローカルエリアネットワークシステム及び無線メトロポリタンエリアネットワークシステムのような広帯域無線アクセス（ＢＷＡ：Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ）通信システムに移動性とＱｏＳを保証する形で高速サービスを支援するようにする研究が活発に進められている。また、その代表的な通信システムがＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６通信システムである。前記ＩＥＥＥ８０２．１６通信システムは広帯域（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）伝送ネットワークを支援するために物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）／ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用する。
【０００３】
前記ＩＥＥＥ８０２．１６通信システムで端末の移動性及び無線ネット構成の柔軟性を確保し、トラフィックの分布や通話要求量の変化が激しい無線環境でより効率的なサービスを提供するための研究が活発に進められている。その一つの方法として中継局（Ｒｅｌａｙ  Ｓｔａｔｉｏｎ）を利用してマルチホップ（Ｍｕｌｔｉ  Ｈｏｐ）中継形態のデータ伝達方式を適用した通信システムが考慮されている。前記広帯域無線通信システムで前記中継局を使用することで基地局のカバレッジ（Ｃｏｖｅｒａｇｅ）の増大、スループット（Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）の改善などの効果が発生する。すなわち、劣悪なチャネル環境を持つ特定の地域に中継局を位置させて信号を伝達できる。また、セル境界の近くに中継局を位置させて基地局のカバレッジ外にある端末と基地局が通信できるようにサービスすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような長所を持つマルチホップ中継技法を適用するために、システムは追加的機能を提供すべきである。例えば、中継局の動作を制御するための基地局のスケジューリング技法、中継局のリソース使用を保証するためのスケジューリング方法、中継局と端末の間の接続及び中継局と基地局の接続を設定するための機能などが要求される。したがって、従来の単一ホップ通信のために設計された基地局などの装備を活用することができず、そのため、前記マルチホップ中継技法を適用するための開発及び具現上の困難などが存在する。
【０００５】
したがって、単一ホップ通信でマルチホップ技法を利用するための装置及び方法の必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述した問題点及び不利益を解消し、以下のような長所を提供する。本発明の見地（ａｓｐｅｃｔ）は広帯域無線通信システムでシステムに対する最小限の負担でマルチホップ中継（ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ  ｒｅｌａｙ）技法を導入するための装置及び方法を提供する。
【０００７】
本発明の他の見地は、広帯域無線通信システムでＬ３（Ｌａｙｅｒ−３）中継技法を適用するための装置及び方法を提供する。
【０００８】
本発明のさらに他の見地は、広帯域無線通信システムで基地局を変更することなくまたは少ない変更のみで中継通信を行うための装置及び方法を提供する。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の第１見地によれば、広帯域無線通信システムで中継局の動作方法は、前記中継局に接続された端末から少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）が受信されると、前記少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵからＬ３（Ｌａｙｅｒ−３）パケットを抽出する過程と、前記Ｌ３パケットを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する過程と、前記ＭＡＣ  ＰＤＵを前記Ｌ３パケットを運搬した端末サービスフロー（ＳＦ：Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｆｌｏｗ）で要求するＱｏＳを支援する中継局サービスフローを介して基地局へ送信する過程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の第２見地によれば、広帯域無線通信システムで制御局の動作方法は、基地局から中継局に接続された端末のアップリンクＬ３パケットを含むＧＲＥ（Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）パケットが受信されると、前記ＧＲＥパケットから少なくとも一つの端末の少なくとも一つのＬ３パケットを抽出する過程と、前記少なくとも一つのＬ３パケットを前記少なくとも一つのＬ３パケットの目的地へ送信する過程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の第３見地によれば、広帯域無線通信システムで中継局装置は、前記中継局に接続された端末から少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵが受信されると、前記少なくとも一つのトラフィックＭＡＣ  ＰＤＵからＬ３パケットを抽出し、前記Ｌ３パケットを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成するトラフィック処理器と、前記Ｌ３パケットを運搬した端末サービスフローで要求するＱｏＳを支援する中継局サービスフローを介して前記ＭＡＣ  ＰＤＵを基地局へ送信する送信器と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の第４見地によれば、広帯域無線通信システムで制御局装置は、基地局から中継局に接続された端末のアップリンクＬ３パケットを含むＧＲＥパケットが受信されると、前記ＧＲＥパケットから少なくとも一つの端末の少なくとも一つのＬ３パケットを抽出するトラフィック処理器と、前記少なくとも一つのＬ３パケットを前記少なくとも一つのＬ３パケットの目的地へ送信する通信器と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の見地、利益、主な特徴は以下に添付された本発明の実施形態及び図面と共に説明される詳細な説明から当業者に明白に認識されるはずである。
【００１４】
本発明の実施形態による本発明の上述した見地及び他の見地、特徴、利益は次の図面とともに説明される詳細な説明から明らかに認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による広帯域無線通信システムの概略図（ｄｉａｇｒａｍ）である。
【図２】本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでデータフォワーディングの概略図である。
【図３】本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでリンク間のサービスフローの概略図である。
【図４】本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでシグナリング（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）メッセージのフォワーディング（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）のための信号交換の概略図である。
【図５】本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで中継局の動作のフローチャート（ｆｌｏｗｃｈａｒｔ）である。
【図６】本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで制御局の動作のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで中継局のブロック概略図である。
【図８】本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで制御局のブロック概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
前記図面で、参照符号は同一または類似の要素、特徴、構造を説明するために用いられる。
【００１７】
以下、図面を参考した説明は特許請求の範囲及びこれと同等なものによって定義される本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。以下の説明は理解を助けるために様々な具体的な細部事項を含むが、例示として扱われるだけである。したがって、本発明の思想や範囲から逸脱しない限度内で実施形態の様々な変形及び修正が可能であることは無論である。また、周知の機能及び構造の説明は明確性のために省略される。
【００１８】
本発明の実施形態はマルチホップ中継技法の適用によるシステムの負担（ｂｕｒｄｅｎ）を減少させるためのＬ３中継通信技法、すなわち、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層の中継通信技法を提案する。以下、本発明は直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下「ＯＦＤＭ」と称する）／直交周波数分割多元接続（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、以下「ＯＦＤＭＡ」と称する）方式の無線通信システムを例に挙げて説明し、他の方式の無線通信システムにも同様に適用され得る。
【００１９】
前記Ｌ３中継通信のためのシステムの構成を概略的に見てみると図１のとおりである。
【００２０】
図１は、本発明による広帯域無線通信システムの概略図である。
【００２１】
前記図１を参考すると、前記Ｌ３中継通信のためのシステムは端末１１０、中継局１２０、基地局１３０及び制御局１４０を含んで構成される。前記端末１１０はユーザ装備であって、前記中継局１２０または前記基地局１３０と無線チャネルを介して接続する。前記中継局１２０はマルチホップ通信のためのエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）であって、前記基地局１３０の立場では前記端末１１０とともに、前記端末１１０の立場では前記基地局１３０とともに動作する。前記基地局１３０は前記端末１１０の移動性及び無線通信を支援するためのエンティティであって、前記端末１１０の接続を制御し、前記端末１１０へ無線リソースを割り当てる。前記制御局１４０はバックボーンネットワーク（ｂａｃｋｂｏｎｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）との連結のためのゲートウェイ（ｇａｔｅｗａｙ）の役割及び前記基地局１３０の制御のためのエンティティであって、ＡＳＮ−ＧＷ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−ＧａｔｅＷａｙ）とも呼ばれる。
【００２２】
Ｌ３中継通信の場合、前記基地局１３０は前記中継局１２０を端末として認識する。前記制御局１４０は前記中継局１２０を認識する。前記中継局１２０に接続する前記端末１１０は前記中継局１３０を基地局として認識する。したがって、上述のような前記中継局１３０の地位に応じて、システムの大きな変化を伴うことなく前記Ｌ３中継通信を支援することが可能である。
【００２３】
この時、マルチホップの設定は以下の３つのステップからなる。
【００２４】
第１ステップとして、前記中継局１２０が端末として前記基地局１３０に接続する。前記第１ステップで前記中継局１２０は前記端末１１０と同じ状態を有する。前記中継局１２０は前記基地局１３０へのネットワークエントリ（ｎｅｔｗｏｒｋ  ｅｎｔｒｙ）手続きを行って、連結を設定する。前記ネットワークエントリ手続きは前記基地局１３０及び前記端末１１０間のネットワークエントリ手続きと同様に行われる。
【００２５】
第２ステップとして、前記中継局１２０が中継局として前記制御局１４０に登録する。前記第１ステップ後、前記中継局１２０及び前記制御局１４０間のＩＰ連結が設定される。第２ステップによって、前記制御局１４０は前記中継局１２０を認識する。このためにＲＳ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿Ｒｅｑ／Ｒｓｐメッセージを利用したシグナリング（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）が行われる。前記ＲＳ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿Ｒｅｑ／Ｒｓｐメッセージは前記中継局１２０のステーション識別子（ｓｔａｔｉｏｎ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含む。
【００２６】
第３ステップとして、前記端末１１０が前記基地局１３０に接続するように前記中継局１２０に接続する。前記端末１３０の観点から見てみると、前記第３ステップは前記端末１１０が前記基地局１３０に接続する手続きと類似している。すなわち、前記中継局１２０は前記基地局１３０の機能を行う。但し、前記中継局１２０及びバックボーンネットワーク間のシグナリングは前記基地局１３０によりフォワーディングされる。
【００２７】
上述のようにマルチホップが設定された後、シグナリング及びデータフォワーディングは次のように行われる。
【００２８】
Ｌ３中継通信の場合、中継局は前記中継局に端末が接続できるように基地局の機能を持つ。前記中継局は接続された端末のサービスフローのためにＧＲＥパケットを生成し、前記ＧＲＥパケットは前記基地局によるフォワーディングによって前記中継局から制御局へ伝達される。したがって、前記中継局は接続された端末のデータを伝達するためにＧＲＥトンネルを設定し、前記基地局は前記中継局のデータを伝達するためにＧＲＥトンネルを設定する。この時、データフォワーディングの効率のために、図２に示したような方式が考慮される。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでデータフォワーディングの概略図である。
【００３０】
前記図２に示したように、データフォワーディングは二つの伝送を含む。第１伝送２１０は中継局及び基地局間の中継リンクで行われる。アップリンク通信の場合、前記中継局は類似のＱｏＳレベルを有する端末のＬ３パケットを一つの中継局のＭＡＣ  ＰＤＵ２１５として送信する。ダウンリンク通信の場合、前記中継局は一つの中継局のＭＡＣ  ＰＤＵ２１５を前記基地局から受信し、カプセル化された（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ）端末のＬ３パケットを端末へ伝達する。前記中継リンクの場合、ＧＲＥトンネルが使用されない。
【００３１】
第２伝送２２０は前記基地局及び制御局間のリンクで行われる。前記第２伝送の場合、ＧＲＥトンネル２３０が使用され、中継局当たり一つのＧＲＥトンネルが生成される。アップリンク通信の場合、前記基地局は前記中継局からの中継局ＭＡＣ  ＰＤＵを通常の端末ＭＡＣ  ＰＤＵを処理するように処理し、アップリンク伝送のためのＧＲＥヘッダを挿入することによってＧＲＥパケット２２５を生成する。ダウンリンク通信の場合、前記基地局は前記制御局からのＧＲＥパケット２２５を通常の端末ＭＡＣ  ＰＤＵを処理するように処理し、ＧＲＥヘッダを除去した後、ＭＡＣ  ＰＤＵを構成する。前記制御局が前記中継局のＧＲＥ識別子によって識別されるＧＲＥパケット２２５を受信すると、前記制御局はＧＲＥヘッダを除去した後、ペイロードに含まれた端末のＬ３パケットを分離して、ネットワークへ伝達する。前記制御局はマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）情報によって複数の端末のＬ３パケットを含む中継局のためのＧＲＥパケットを生成し送信できる。Ｌ２中継通信で要求される端末が中継局に接続するためのＧＲＥトンネルが省略されることによって、フォワーディングオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）が減少する。
【００３２】
サービスフローの観点から見てみると、データフォワーディングは図３に示したように行われる。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでリンク間のサービスフローの概略図である。
【００３４】
前記図３を参考すると、端末１はＢＥ（Ｂｅｓｔ  Ｅｆｆｏｒｔ）のＱｏＳを要求するＳＦ１３１１及びＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のＱｏＳを要求するＳＦ２３１２を有し、端末２はＢＥのＱｏＳを要求するＳＦ３３１３を有する。これにより、前記端末１及び前記端末２のサービスフローを介したデータをフォワーディングしなければならない中継局もＢＥのＱｏＳを要求するＲＳＦ１３２１及びＶｏＩＰのＱｏＳを要求するＲＳＦ２３２２を有する。この時、類似のＱｏＳレベルを要求する互いに異なる端末からの端末のＬ３パケットはトンネル動作と同様に一つの中継局サービスフローを介して送信され得る。したがって、前記図３のような場合、前記ＲＳＦ１３２１は前記ＳＦ１３１１及び前記ＳＦ３３１３のデータをフォワーディングするために使用され、前記ＲＳＦ２３２２は前記ＳＦ２３１２のデータをフォワーディングするために使用される。この時、前記ＲＳＦ１３２１及び前記ＲＳＦ２３２２を介して送信される中継ＭＡＣ  ＰＤＵは端末のＭＡＣ  ＰＤＵ及びＬ２上位階層のシグナリングを含む。
【００３５】
アップリンク通信時、前記中継局はアップリンク通信のための中継局のＭＡＣ  ＰＤＵに対応する端末のＬ３パケットをカプセル化する。前記図３のような場合、前記中継局は前記ＳＦ１３１１を介して受信された前記端末１のＬ３パケット及び前記ＳＦ３を介して受信された前記端末２のＬ３パケットを前記ＲＳＦ１３２１のＭＡＣ  ＰＤＵ内にカプセル化し、前記ＲＳＦ３２１を介して前記ＭＡＣ  ＰＤＵを前記基地局へ送信する。この時、前記ＳＦ１３１１を介して受信されるデータはＭＡＣ  ＰＤＵの形態であるので、前記中継局はＭＡＣヘッダを除去することによってＬ３パケットを抽出する。
【００３６】
ダウンリンク通信時、前記中継局は前記基地局から受信されたＭＡＣ  ＰＤＵからカプセル化解除された（ｄｅｃａｐｓｕｌａｔｅｄ）端末へのパケットを分類した後、各端末へ前記パケットを送信する。すなわち、パケットの分類は前記中継局によって行われる。前記図３のような場合、前記ＲＳＦ１３２１を介して基地局からＭＡＣ  ＰＤＵが受信されると、前記中継局は前記ＭＡＣ  ＰＤＵのペイロードを前記ＳＦ１３１１のＬ３パケット及び前記ＳＦ３３１３のＬ３パケットに分類した後、前記ＳＦ１３１１及び前記ＳＦ３３１３を介して前記端末１及び前記端末２へＬ３パケットを送信する。
【００３７】
端末及び制御局間のシグナリングは前記図３に示したようなサービスフローの関係を利用して行われる。但し、中継局がシグナリングメッセージを制御局にフォワーディングするために、前記シグナリングのみのための中継局サービスフローが設定される。ここで、前記メッセージは中継局の登録のためのＲＳ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿Ｒｅｑ／Ｒｓｐメッセージまたは他のＬ３メッセージであり得る。すなわち、前記シグナリングのためのサービスフローは端末のシグナリングメッセージのみでなく前記中継局のシグナリングメッセージを送信するための用途にも使用される。
【００３８】
例えば、アップリンクシグナリングが行われる場合、エンティティの間で図４のように信号が送受信される。前記図４を参考すると、端末はＭＡＣメッセージを中継局へ送信する（ステップ４０１）。これにより、前記中継局は前記ＭＡＣメッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成し、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵをシグナリングのためのサービスフローを介して基地局へ送信する（ステップ４０３）。この時、前記基地局は前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵをトラフィックを処理する場合と同じようにＧＲＥパケットに含め、前記ＧＲＥパケットを制御局へ送信する（ステップ４０５）。その後、前記制御局は前記ＧＲＥパケットに含まれた前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを獲得し、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵのサービスフローを確認することによって前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵがＭＡＣメッセージを含むことを認識する。これにより、前記制御局は前記ＭＡＣメッセージに対応する動作を行う。
【００３９】
以下、本発明は上述のようにマルチホップ中継通信を行う中継局及び制御局の動作及び構成を、図面を参考にして説明する。
【００４０】
図５は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで中継局の動作のフローチャートである。
【００４１】
前記図５を参考すると、前記中継局はステップ５０１で前記中継局に接続された端末からアップリンクデータが受信されたかを確認する。ここで、前記アップリンクデータは一つの端末または複数の端末から受信されたデータを含む。
【００４２】
前記アップリンクデータが受信されると、前記中継局はステップ５０３に進んで前記アップリンクデータがトラフィックまたはシグナリングメッセージのいずれであるかを確認する。例えば、前記トラフィックまたはシグナリングメッセージのいずれであるかはＭＡＣヘッダによって判断される。
【００４３】
もし、前記アップリンクデータがトラフィックであれば、前記中継局はステップ５０５に進んで前記アップリンクデータを構成するＭＡＣ  ＰＤＵからＭＡＣヘッダを除去し、ペイロードを抽出する。これにより、前記中継局は前記端末のＬ３パケットを獲得する。もし、Ｌ３パケットが断片化（ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）されて複数のＭＡＣ  ＰＤＵによって受信される場合、前記中継局は前記複数のＭＡＣ  ＰＤＵを受信することによって前記Ｌ３パケットを獲得する。前記アップリンクデータが複数の端末から受信されたＭＡＣ  ＰＤＵの集合である場合、前記中継局は各端末のＭＡＣ  ＰＤＵから複数のＬ３パケットを抽出する。
【００４４】
次いで、前記中継局はステップ５０７に進んで前記Ｌ３パケットを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する。この時、前記複数のＬ３パケットが抽出された場合、前記中継局は同じＱｏＳを要求するサービスフローを介して受信されたＬ３パケットを一つの中継ＭＡＣ  ＰＤＵに含める。したがって、前記Ｌ３パケットが互いに異なるＱｏＳを要求するサービスフローを介して受信された場合、前記中継局は複数の中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する。
【００４５】
前記ＭＡＣ  ＰＤＵを生成した後、前記中継局はステップ５０９に進んで前記ＭＡＣ  ＰＤＵを前記アップリンクデータを運搬した端末サービスフローに対応する中継局サービスフローを介して前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。言い換えると、前記中継局は前記アップリンクデータを運搬した端末サービスフローが要求するＱｏＳと同じＱｏＳを支援する中継局サービスフローを介して前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。複数の中継ＭＡＣ  ＰＤＵが生成された場合、前記中継局は各ＭＡＣ  ＰＤＵを互いに異なるＱｏＳを支援する互いに異なる中継局サービスフローを介して送信する。
【００４６】
前記ステップ５０３で、前記アップリンクデータがシグナリングメッセージであれば、前記中継局はステップ５１１に進んで前記メッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを構成する。すなわち、前記メッセージは中継ＭＡＣ  ＰＤＵに含まれてトラフィックのフォワーディングと同様に伝達される。
【００４７】
前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを構成した後、前記中継局はステップ５１３に進んでシグナリングのための中継局サービスフローを介して前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。すなわち、トラフィックのフォワーディングのためのサービスフローとは別途に、シグナリングのフォワーディングのための中継局サービスフローが存在する。
【００４８】
前記ステップ５０１で、前記端末からアップリンクデータが受信されないと、前記中継局はステップ５１５に進んで基地局から中継ＭＡＣ  ＰＤＵが受信されたかを確認する。もし、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵが受信されないと、前記中継局は前記５０１ステップに戻る。
【００４９】
一方、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵが受信されると、前記中継局はステップ５１７に進んで前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵがトラフィックまたはシグナリングメッセージのいずれであるかを確認する。ここで、前記トラフィックまたは前記シグナリングメッセージのいずれであるかは前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを運搬した中継サービスフローが何かによって判断される。
【００５０】
前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵがトラフィックであれば、前記中継局はステップ５１９に進んで前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵからペイロードを抽出する。この時、前記ペイロードは一つまたは複数の端末のＬ３パケットを含む。
【００５１】
前記ペイロードを抽出した後、前記中継局はステップ５２１に進んで前記パケットの目的地端末を確認する。この時、前記ペイロードに複数のＬ３パケットが含まれた場合、前記中継局は各Ｌ３パケットの目的地端末を確認することによって、前記パケットを分類する。例えば、前記目的地端末はＬ３パケット内のＩＰヘッダによって確認される。
【００５２】
その後、前記中継局はステップ５２３に進んで前記パケットを含むＭＡＣ  ＰＤＵを構成する。この時、複数のＬ３パケットが存在する場合、前記パケットを運搬する端末サービスフローの個数だけのＭＡＣ  ＰＤＵが構成される。すなわち、複数のＬ３パケットが存在する場合、前記中継局は前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵのペイロードを複数のＬ３パケットに分類し、前記Ｌ３パケットに対応する端末サービスフローそれぞれのためのＭＡＣ  ＰＤＵを構成する。
【００５３】
前記ＭＡＣ  ＰＤＵを構成した後、前記中継局は５２５ステップに進んで端末サービスフローを介して前記ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。この時、複数のＭＡＣ  ＰＤＵが構成された場合、前記中継局は前記ＭＡＣ  ＰＤＵそれぞれを対応するサービスフローを介して各目的地端末へ送信する。
【００５４】
前記ステップ５１７で、前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵがシグナリングメッセージであれば、前記中継局はステップ５２７に進んで前記メッセージの目的地端末を確認する。その後、前記中継局はステップ５２９に進んで前記目的地端末へ前記メッセージを送信する。また、前記図５には示していないが、前記メッセージの目的地が前記中継局であることがある。この場合、前記中継局は前記メッセージをフォワーディングせず、直接処理する。
【００５５】
図６は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで制御局の動作のフローチャートである。
【００５６】
前記図６を参考すると、前記制御局はステップ６０１で基地局からＧＲＥパケットが受信されるかを確認する。ここで、前記ＧＲＥパケットはＧＲＥ識別子（ＧＲＥ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）及びペイロードを含む。
【００５７】
前記ＧＲＥパケットが受信されると、前記制御局はステップ６０３に進んで前記ＧＲＥヘッダを除去する。すなわち、前記制御局は前記ＧＲＥパケットのペイロードを抽出する。
【００５８】
前記ＧＲＥヘッダを除去した後、前記制御局はステップ６０５に進んで前記ＧＲＥパケットが中継局からのパケットであるかを確認する。例えば、前記ＧＲＥパケットが中継局からのパケットであるか否かは前記ＧＲＥヘッダによって判断される。すなわち、前記制御局は前記ＧＲＥヘッダに含まれたＧＲＥ識別子を利用して中継局からのＧＲＥパケットを識別する。もし、前記ＧＲＥパケットが前記中継局からのパケットでなければ、前記制御局はステップ６１１に進む。
【００５９】
一方、前記ＧＲＥパケットが前記中継局からのパケットであれば、前記制御局はステップ６０７に進んで前記ＧＲＥパケットがトラフィックまたはシグナリングメッセージのいずれであるかを判断する。例えば、前記制御局は前記基地局及び前記中継局のリンクで前記ＧＲＥパケットのペイロードを運搬した中継局サービスフローの種類によって前記シグナリングメッセージであるか否かを判断できる。すなわち、シグナリングフォワーディングのための中継局サービスフローを介して運搬されたアップリンクデータを含むＧＲＥパケットが受信されると、前記制御局は前記アップリンクデータをシグナリングメッセージとして認識する。
【００６０】
前記パケットがトラフィックであれば、前記制御局はステップ６０９に進んで前記ＧＲＥパケットのペイロードを端末のＬ３パケットに分類する。すなわち、前記ＧＲＥパケットのペイロードは少なくとも一つの端末のＬ３パケットを含む。したがって、複数の端末のＬ３パケットが含まれた場合、前記制御局は前記Ｌ３パケット等の処理のために送信者端末を基準に前記Ｌ３パケットを分類する。
【００６１】
前記Ｌ３パケットを分類した後、前記制御局はステップ６１１に進んで前記Ｌ３パケットそれぞれを目的地へ送信する。ここで、前記目的地は他の端末または特定サーバであることがある。したがって、前記制御局は前記目的地への送信のために他の基地局、他の制御局またはＩＰ網へ前記Ｌ３パケットそれぞれを送信する。
【００６２】
前記ステップ６０７で、前記ＧＲＥパケットがシグナリングメッセージであれば、前記制御局はステップ６１３に進んで前記メッセージに対応する動作を行う。例えば、サービスフローの生成／変更／削除のためのメッセージが受信された場合、前記制御局は該当サービスフローを生成／変更／削除するための動作を行う。または、中継局の登録を要求するメッセージが受信された場合、前記制御局は当該中継局を登録する。
【００６３】
前記ステップ６０１で、前記基地局から前記ＧＲＥパケットが受信されないと、前記制御局はステップ６１５に進んでダウンリンクパケットが受信されるかを確認する。前記ダウンリンクパケットは下位基地局、他の制御局またはＩＰ網から受信され得る。ここで、前記パケットはＬ３パケットを意味する。
【００６４】
前記ダウンリンクパケットが受信されると、前記制御局は６１７ステップに進んで前記ダウンリンクパケットに対応する端末サービスフローを確認する。すなわち、前記制御局は前記ダウンリンクパケットの目的地端末を確認し、前記目的地端末が持つサービスフローのうちどちらのサービスフローを介して前記ダウンリンクパケットを伝達すべきであるかを判断する。例えば、前記目的地端末は前記パケットのＩＰヘッダによって確認される。
【００６５】
その後、前記制御局はステップ６１９に進んで前記ダウンリンクパケットが中継局に接続された端末へのパケットであるかを確認する。言い換えると、前記制御局は前記目的地端末が中継局に接続された端末であるかを確認する。
【００６６】
もし、前記ダウンリンクパケットが中継局に接続された端末へのパケットであれば、前記制御局はステップ６２１に進んで前記Ｌ３パケットを運搬する端末サービスフローに対応する中継局サービスフローのパケットを構成する。すなわち、端末サービスフローは中継局サービスフローと対応する関係を有し、複数の端末サービスフローが一つの中継局サービスフローと対応できる。したがって、複数のＬ３パケットが受信された場合、前記制御局は前記Ｌ３パケットを運搬する端末サービスフローそれぞれに対応する中継局サービスフローを確認し、同じ中継局サービスフローに対応するＬ３パケットを一つのＧＲＥペイロードに含める。
【００６７】
前記中継局サービスフローのパケットを構成した後、前記制御局はステップ６２３に進んで前記パケットにＧＲＥヘッダを挿入することによってＧＲＥパケットを構成し、ＧＲＥトンネルを介して前記ＧＲＥパケットを基地局へ送信する。
【００６８】
前記ステップ６１５で、前記ダウンリンクパケットが受信されないと、前記制御局はステップ６２５に進んで中継局に接続された端末へのダウンリンクシグナリングが必要であるかを判断する。例えば、前記制御局は端末から特定の要求メッセージを受信することによって、前記要求メッセージに対する応答メッセージを送信すべきであるか否かを判断する。
【００６９】
前記中継局に接続された端末へのダウンリンクシグナリングが必要であれば、前記制御局はステップ６２７に進んでシグナリングのための中継局サービスフローのパケットを構成する。すなわち、端末サービスフローは中継局サービスフローと対応する関係を有し、複数の端末サービスフローが一つの中継局サービスフローと対応できる。この時、前記シグナリングのみのための中継局サービスフローが存在する。
【００７０】
その後、前記制御局は前記ステップ６２３に進んでＧＲＥヘッダを挿入することによってＧＲＥパケットを構成し、前記ＧＲＥパケットを前記基地局へ送信する。
【００７１】
図７は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで中継局のブロック概略図である。
【００７２】
前記図７に示したように、前記中継局はＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）受信器７０２、ＯＦＤＭ復調器７０４、副搬送波デマッピング器７０６、シンボル復調器７０８、復号化器７１０、符号化器７１２、シンボル変調器７１４、副搬送波マッピング器７１６、ＯＦＤＭ変調器７１８、ＲＦ送信器７２０、トラフィック処理器７２２、及びシグナリング処理器７２４を含んで構成される。
【００７３】
前記ＲＦ受信器７０２はアンテナを介して受信されるダウンリンク帯域信号を基底帯域信号にダウンコンバートする。前記ＯＦＤＭ復調器７０４は前記ＲＦ受信器７０２から提供される信号をＯＦＤＭシンボル単位に区分した後、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算によって周波数領域にマッピングされた複素シンボルを復元する。前記副搬送波デマッピング器７０６は周波数領域にマッピングされた複素シンボルを処理単位に分類する。前記シンボル復調器７０８は複素シンボルを復調することでビット列に変換する。前記復号化器７１０は前記ビット列をチャネル復号化することで情報ビット列を復元する。
【００７４】
前記符号化器７１２は送信ビット列をチャネル符号化（ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｏｄｉｎｇ）する。前記シンボル変調器７１４はチャネル符号化されたビット列を変調することで複素シンボルに変換する。前記副搬送波マッピング器７１６は前記複素シンボルを周波数領域にマッピングする。前記ＯＦＤＭ変調器７１８はＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算によって周波数領域にマッピングされた複素シンボルを時間領域信号に変換し、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）を挿入することでＯＦＤＭシンボルを構成する。前記ＲＦ送信器７２０は基底帯域信号をダウンリンク帯域信号にアップコンバートし、アンテナを介して送信する。
【００７５】
前記トラフィック処理器７２２はトラフィックの中継のための機能を行う。すなわち、前記トラフィック処理器７２２は端末から受信されるアップリンクトラフィックを一時保存し、前記アップリンクトラフィックを基地局へ送信するように制御する。また、前記トラフィック処理器７２２は前記基地局から受信されるダウンリンクトラフィックを一時保存し、前記ダウンリンクトラフィックを前記端末へ送信するように制御する。前記トラフィック処理器７２２の動作を具体的に説明すると次のとおりである。
【００７６】
端末からアップリンクトラフィックが受信される場合、前記トラフィック処理器７２２はアップリンクデータを構成するＭＡＣ  ＰＤＵからＭＡＣヘッダを除去し、ペイロードを抽出する。ここで、前記ペイロードはＬ３パケットを意味する。前記アップリンクデータが複数の端末から受信されたデータを含む場合、前記中継局は各端末のＭＡＣ  ＰＤＵから複数のパケットを抽出する。次いで、前記トラフィック処理器７２２は前記パケットを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する。この時、前記複数のパケットが抽出された場合、前記中継局は同じＱｏＳを要求するサービスフローを介して受信されたパケットを一つの中継ＭＡＣ  ＰＤＵに含める。したがって、前記パケットが互いに異なるＱｏＳを要求するサービスフローを介して受信された場合、前記トラフィック処理器７２２は複数の中継ＭＡＣ  ＰＤＵを生成する。前記ＭＡＣ  ＰＤＵを生成した後、前記トラフィック処理器７２２は前記ＭＡＣ  ＰＤＵを前記アップリンクデータを運搬した端末サービスフローに対応する中継局サービスフローを介して前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。複数の中継ＭＡＣ  ＰＤＵが生成された場合、前記トラフィック処理器７２２は各ＭＡＣ  ＰＤＵを互いに異なるＱｏＳを支援する互いに異なる中継局サービスフローを介して送信する。
【００７７】
基地局からダウンリンクトラフィック、すなわち、中継ＭＡＣ  ＰＤＵが受信される場合、前記トラフィック処理器７２２は前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵからペイロードを抽出する。この時、前記ペイロードは一つまたは複数の端末のパケットを含む。前記ペイロードを抽出した後、前記トラフィック処理器７２２は前記パケットの目的地端末を確認する。この時、前記ペイロードに複数のパケットが含まれた場合、前記トラフィック処理器７２２は各パケットの目的地端末を確認することによって、前記パケットを分類する。その後、前記トラフィック処理器７２２は前記パケットを含むＭＡＣ  ＰＤＵを構成する。この時、複数のパケットが存在する場合、前記パケットを運搬する端末サービスフローの個数だけのＭＡＣ  ＰＤＵが構成される。前記ＭＡＣ  ＰＤＵを構成した後、前記トラフィック処理器７２２は端末サービスフローを介して前記ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。この時、複数のＭＡＣ  ＰＤＵが構成された場合、前記トラフィック処理器７２２は前記ＭＡＣ  ＰＤＵそれぞれを対応するサービスフローを介して各目的地端末へ送信する。
【００７８】
前記シグナリング処理器７２４はシグナリングメッセージの中継のための機能を行う。すなわち、前記シグナリング処理器７２４は端末から受信されるアップリンクメッセージを一時保存し、前記アップリンクメッセージを基地局へ送信するように制御する。また、前記シグナリング処理器７２４は前記基地局から受信されるダウンリンクメッセージを一時保存し、前記ダウンリンクメッセージを前記端末へ送信するように制御する。前記シグナリング処理器７２４の動作を具体的に説明すると次のとおりである。
【００７９】
端末からアップリンクメッセージが受信されると、前記シグナリング処理器７２４は前記メッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵを構成する。すなわち、前記メッセージは中継ＭＡＣ  ＰＤＵに含まれてトラフィックのフォワーディングと同様に伝達される。前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを構成した後、前記シグナリング処理器７２４はシグナリングのための中継局サービスフローを介して前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。すなわち、トラフィックのフォワーディングのためのサービスフローとは別途に、シグナリングのフォワーディングのための中継局サービスフローが存在する。
【００８０】
基地局からダウンリンクメッセージを含む中継ＭＡＣ  ＰＤＵが受信されると、前記シグナリング処理器７２４は前記メッセージの目的地端末を確認し、前記目的地端末へ前記メッセージを送信する。ここで、前記トラフィックまたは前記シグナリングメッセージのいずれであるかは前記中継ＭＡＣ  ＰＤＵを運搬した中継サービスフローが何かによって判断される。
【００８１】
図８は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムで制御局のブロック概略図である。
【００８２】
前記図８に示したように、前記制御局は通信器８０２、トラフィック処理器８０４、シグナリング処理器８０６を含んで構成される。
【００８３】
前記通信器８０２は他のネットワークエンティティとの有線通信のためのインタフェースを提供する。すなわち、前記通信器８０２は送信されるデータを物理的信号に変換し、受信される物理的信号をデータに変換する。
【００８４】
前記トラフィック処理器８０４は端末から送信されたトラフィックまたは端末へ送信されるトラフィックを処理するための機能を行う。この時、中継局に接続された端末のパケットはＧＲＥパケットに含まれて送信または受信される。前記中継局に接続された端末のパケットを処理する動作を具体的に見てみると次のとおりである。
【００８５】
基地局からＧＲＥパケットが受信されると、前記トラフィック処理器８０４は前記ＧＲＥパケットからＧＲＥヘッダを除去することによって前記ＧＲＥパケットのペイロードを抽出する。その後、前記トラフィック処理器８０４は前記ＧＲＥパケットが中継局からのパケットであるか確認し、前記ＧＲＥパケットが前記中継局からのパケットであれば、トラフィックであるか否かを判断する。判断の結果、前記ＧＲＥパケットがトラフィックであれば、前記トラフィック処理器８０４は前記ＧＲＥパケットに含まれたペイロードを端末のパケットに分類する。すなわち、前記ＧＲＥパケットのペイロードは少なくとも一つの端末のパケットを含む。したがって、複数の端末のパケットが含まれた場合、前記トラフィック処理器８０４はパケットの処理のために送信端末を基準に前記パケットを分類する。前記パケットを分類した後、前記トラフィック処理器８０４は前記通信器８０２を介して前記パケットそれぞれを目的地へ送信する。ここで、前記目的地は他の端末または特定のサーバであることがある。したがって、前記トラフィック処理器８０４は前記目的地への送信のために他の基地局、他の制御局またはＩＰ網へ前記パケットそれぞれを送信する。
【００８６】
ダウンリンクパケットが受信されると、前記トラフィック処理器８０４は前記ダウンリンクパケットに対応する端末サービスフローを確認する。すなわち、前記制御局は前記ダウンリンクパケットの目的地端末を確認し、前記目的地端末が持つサービスフローのうちどちらのサービスフローを介して前記ダウンリンクパケットを伝達すべきであるかを判断する。その後、前記トラフィック処理器８０４は前記ダウンリンクパケットが中継局に接続された端末へのパケットであるかを確認する。もし、前記ダウンリンクパケットが中継局に接続された端末へのパケットであれば、前記トラフィック処理器８０４は前記パケットを伝達する端末サービスフローに対応する中継局サービスフローのパケットを構成する。すなわち、端末サービスフローは中継局サービスフローと対応する関係を有し、複数の端末サービスフローが一つの中継局サービスフローと対応できる。前記中継局サービスフローのパケットを構成した後、前記トラフィック処理器８０４は前記パケットにＧＲＥヘッダを挿入することによってＧＲＥパケットを構成し、ＧＲＥトンネルを介して前記ＧＲＥパケットを基地局へ送信する。
【００８７】
前記シグナリング処理器８０６は端末から送信されたメッセージまたは端末へ送信されるメッセージを処理するための機能を行う。この時、中継局に接続された端末のパケットはＧＲＥパケットに含まれて送信または受信される。前記中継局に接続された端末のパケットを処理する動作を具体的に見てみると次のとおりである。
【００８８】
基地局からシグナリングメッセージを含むＧＲＥパケットが受信されると、前記シグナリング処理器８０６は前記メッセージに対応する動作を行う。例えば、サービスフローの生成／変更／削除のためのメッセージが受信された場合、前記シグナリング処理器８０６は当該サービスフローを生成／変更／削除するための動作を行う。
【００８９】
中継局に接続された端末へのダウンリンクシグナリングが必要であれば、シグナリング処理器８０６はメッセージを含むシグナリングのための中継局サービスフローのパケットを構成する。例えば、前記シグナリング処理器８０６は端末から受信された要求メッセージを受信することによって、前記要求メッセージに対する応答メッセージを送信すべきであるか否かを判断する。その後、前記シグナリング処理器８０６はＧＲＥヘッダを挿入することによってＧＲＥパケットを構成し、前記通信器８０２を介して前記ＧＲＥパケットを前記基地局へ送信する。
【００９０】
広帯域無線通信システムでＬ３中継技法を適用することによって、基地局は端末が中継局に接続する過程に関与する必要がない。これにより、単一ホップ通信のために設計された基地局に小さい変更を行うだけで、または、変更することなく活用できることが予想される。
【００９１】
一方、本発明を実施するための形態では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形が可能であることは無論である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲のみでなくこの特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【符号の説明】
【００９２】
２１０  第１伝送
２１５  ＭＡＣ  ＰＤＵ
２２０  第２伝送
２２５  ＧＲＥパケット
【図１】
0005406373.tif 000002
【図２】
0005406373.tif 000003
【図３】
0005406373.tif 000004
【図４】
0005406373.tif 000005
【図５】
0005406373.tif 000006
【図６】
0005406373.tif 000007
【図７】
0005406373.tif 000008
【図８】
0005406373.tif 000009