KR100392096B1 - A re-transmission method at MAC layer to support hybrid ARQ in W-CDMA system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA) 시스템 또는 비동기 IMT-2000 시스템과 같은 비동기 이동 통신 시스템에서의 효율적인 데이터 전송 성능의 보장을 위한 하이브리드 에이알큐(Hybrid ARQ) 메커니즘을 적용함에 있어서, 미디어 억세스 콘트롤(MAC) 계층에서의 전송을 통해 신속한 오류의 복구를 수행함으로서 전송 효율을 높이기 위한 방법에 관한 것으로서, 비동기 이동 통신 시스템에서의 송신측 MAC 계층의 동작 절차에 있어서, 물리계층을 통해 전송 시간 간격(TTI) 단위로 전송되는 복수개의 전송 채널 별 전송 블록에 대한 정보를 보관하는 제 1 단계; 및 수신측으로부터 전송되어 상기 물리 계층을 통해 보고된 전송 시간 간격 단위의 전송 채널별 확인 응답 정보 및 상기 보관된 정보에 기반하여, 수신 오류된 해당 전송 채널의 전송 블록을 상기 전송 시간 간격 단위 내의 전송 채널 단위로 재전송토록 하는 제 2 단계를 포함하여 구성되어, 물리 계층에서의 별도의 흐름제어를 요구하지 않고 소프트 콤바인을 위한 버퍼의 크기를 최소화 한다.The present invention provides a media in applying a hybrid ARQ mechanism for ensuring efficient data transmission performance in an asynchronous mobile communication system such as a wideband code division multiple access (W-CDMA) system or an asynchronous IMT-2000 system. The present invention relates to a method for improving transmission efficiency by performing fast error recovery through transmission in an access control (MAC) layer. In an operation procedure of a transmitting MAC layer in an asynchronous mobile communication system, a transmission time is transmitted through a physical layer. A first step of storing information on a transport block for each of a plurality of transport channels transmitted in an interval (TTI) unit; And transmitting the transmission block of the corresponding transmission channel received in the transmission time interval unit based on the acknowledgment information for each transmission channel in the transmission time interval unit reported from the receiving side and reported through the physical layer, and the stored information. A second step of retransmission is performed on a channel basis, thereby minimizing the size of the buffer for the soft combine without requiring separate flow control at the physical layer.

Description

비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤 계층의 전송 방법{A re-transmission method at MAC layer to support hybrid ARQ in W-CDMA system}A re-transmission method at MAC layer to support hybrid ARQ in W-CDMA system

본 발명은 비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤 계층의 전송 방법에 관한 것으로서, 보더 상세하게는 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA) 시스템 또는 비동기 IMT-2000 시스템과 같은 비동기 이동 통신 시스템에서의 효율적인 데이터 전송 성능의 보장을 위한 하이브리드 에이알큐(Hybrid ARQ : 이하 HARQ) 메커니즘을 적용함에 있어서, 미디어 억세스 콘트롤(Media Access Control : 이하 MAC) 계층에서의 재전송을 통해 신속한 오류의 복구를 수행함으로서 전송 효율을 높이기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of transmitting a media access control layer in an asynchronous mobile communication system, and more particularly, to an efficient method in an asynchronous mobile communication system such as a wideband code division multiple access (W-CDMA) system or an asynchronous IMT-2000 system. In applying a hybrid ARQ (HARQ) mechanism for guaranteeing data transmission performance, the transmission efficiency is improved by performing fast error recovery through retransmission in a media access control (MAC) layer. It is about a method for raising.

HARQ 메커니즘은 채널상에서의 간섭에 의한 신호의 왜곡에 효과적으로 적응할 수 있는 채널코딩 방법(예컨대, 콘볼루션 코딩 또는 터보코딩 등)과 데이터 전송에 대한 확인응답을 수신함으로서 전송을 확인하는 ARQ 방법을 상호보완적으로 결합시킴으로서, 전송효율을 극대화 하기 위한 방법이다.The HARQ mechanism complements the channel coding method (e.g., convolutional coding or turbo coding, etc.) that can effectively adapt to the distortion of the signal due to interference on the channel, and the ARQ method of confirming transmission by receiving an acknowledgment of the data transmission. By combining them, it is a method to maximize transmission efficiency.

즉, 일정수준의 오류정정 기능을 가지는 포워드 에러 정정(forward error correction : FEC) 코딩을 전송 데이터에 대해 적용함으로서, 채널상의 일정부분 오류에 대한 복구 기능을 수행하도록 하며, FEC에 의해 오류의 복구가 불가능할 경우에는 재전송을 통해 이를 복구하도록 한다. 이러한 HARQ는 다양한 방법들이 존재할 수 있지만, 일반적으로 HARQ 타입 I, II, III가 주로 사용된다.In other words, by applying forward error correction (FEC) coding with a certain level of error correction on the transmitted data, a recovery function for a certain part of the error on the channel is performed. If not, retransmit it to recover. There may be various methods for such HARQ, but generally, HARQ types I, II, and III are mainly used.

HARQ 타입 I에서 송신측은 전송할 데이터에 대해 오류 정정 기능을 가지는 FEC 코딩 후에 전송하게 되며, 수신측은 디코딩 과정을 수행하고, 오류가 있으면 이를 폐기하고 라디오 링크 콘트롤(radio link control : 이하 RLC라 칭함) 계층에서의 ARQ 메커니즘을 통해 재전송을 요구함으로서 오류 복구를 수행할 수 있다.In HARQ Type I, the transmitting side transmits the data after transmission after FEC coding with error correction function, and the receiving side performs decoding process, discards any error and transmits the radio link control (hereinafter referred to as RLC) layer. Error recovery can be performed by requesting retransmission through the ARQ mechanism.

HARQ 타입 II의 경우에는 송신측은 초기 전송보다 재전송시에 보다 많은 리던던시(redundancy) 정보를 포함시킴으로서, 오류에 대해 보다 강하게 대응할 수 있도록 한다. 또한 수신측에서는 이전에 수신하여 오류가 검출된 데이터와 이에 대한 재전송으로 수신한 데이터를 서로 소프트 콤바인(soft combine)을 수행한 후 오류검출을 수행함으로서 오류의 발생확률을 줄인 방법이다.In the case of HARQ type II, the transmitting side includes more redundancy information at the time of retransmission than initial transmission, thereby making it possible to respond more strongly to the error. In addition, the receiving side reduces the probability of occurrence of an error by performing a soft combine between data previously received and detected by an error and data received by retransmission.

HARQ 타입 III는 기본적인 사항으로는 타입 II와 동일하지만 재전송 데이터가 셀프-디코더 기능을 가지는 것 즉, 재전송 데이터에 대해 오류 검출을 수행하고 오류가 존재할 경우에만 소프트 콤바인을 수행하도록 하는 것이다.HARQ type III is basically the same as type II, but the retransmission data has a self-decoder function, that is, to perform error detection on the retransmission data and to perform soft combine only when an error exists.

현재, W-CDMA 시스템에 대한 표준화를 진행중인 3GPP에서는 HARQ 타입 I은 필수항목으로 표준화 작업을 완료하였으며, HARQ 타입 II/III는 옵션항목으로 표준화를 추진하고 있다.Currently, in 3GPP, which is currently standardizing the W-CDMA system, HARQ type I has completed the standardization work as an essential item, and HARQ type II / III is pursuing standardization as an optional item.

HARQ 타입 I과 타입 II/III의 가장 큰 차이점은 소프트 콤바인을 적용하는지 여부이다. 즉, HARQ 타입 I에서는 소프트 콤바인을 통해 디코딩시에 오류 확률을 줄이는 기능이 포함되어 있지 않은 반면에 타입 II/III에서는 소프트 콤바인 기능이 포함되어 있다. 따라서, 소프트 콤바인을 얼마나 효율적으로 수행할 수 있느냐가 HARQ 타입 II/III의 성능을 결정하게 된다.The main difference between HARQ type I and type II / III is whether or not soft combine is applied. That is, in HARQ Type I, a function of reducing error probability in decoding through soft combine is not included, whereas in Type II / III, a soft combine function is included. Therefore, how efficiently the soft combine can be performed determines the performance of HARQ Type II / III.

소프트 콤바인이란, 수신측에서 펀처링(puncturing)에 의해 전송 테이타의 양이 채널 코딩율에 따른 데이터 양과 동일하게 전송된 데이터 전송블록에 대해 이를 디코딩 하기 전에, 순서 번호 정보에 기반하여 이전의 해당 전송블록에 대한 정보가 수신측의 수신버퍼에 저장되어 있는지 여부를 검사하고, 존재할 경우에는 이들 정보를 결합시킴으로서 확률값에 기반하여 보다 정확한 데이터 전송블록을 도출하고, 이를 디코딩함으로 오류확률을 줄이는 방법을 말한다.Soft combine means that before the corresponding transmission is transmitted based on the sequence number information before decoding it for a data transmission block in which the amount of transmission data is equal to the amount of data according to the channel coding rate by puncturing at the receiving side. It is a method to reduce the error probability by checking whether the block information is stored in the receiving buffer at the receiving side and, if present, combining the information to derive a more accurate data transmission block based on the probability value and decoding it. .

이 방법을 사용하기 위해서는 오류가 발생한 전송블록에 관련하여 해당 전송블록의 순서번호와 코딩된 심볼레벨의 정보 블록들을 물리계층의 수신 버퍼에 저장할 수 있어야 한다. 수신 버퍼내에 저장되는 심볼레벨의 정보 블록들은 송수신측 RLC 계층간의 재전송 절차에 의해 오류가 발생한 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit : 이하 PDU라 칭함)에 대한 재전송이 이루어지면 소프트 콤바인을 위해 사용된다. 소프트 콤바인 후에 재전송 데이터 블록에 대한 CRC 검사 결과, 오류가 없음이 판단될 경우에 물리계층의 버퍼에서 삭제된다. 따라서, 이러한 소프트 콤바인은 물리계층에 많은 양의 메모리를 요구하게 되는데, 이는 RLC에서의 재전송 시간에 비례하여 증가하게 된다. 또한, 소프트 콤바인을 정확하게 수행하기 위해서는 전송 시간 간격(TTI) 내에 전송되는 데이터 전송블록에 대한 펀처링 이전의 FEC 코딩 결과 값은 동일하여야 한다.In order to use this method, it is necessary to be able to store the sequence number of the corresponding transport block and the coded symbol level information blocks in the reception buffer of the physical layer related to the transport block in which an error occurs. The symbol level information blocks stored in the reception buffer are used for soft combine when retransmission is performed for a packet data unit (hereinafter referred to as a PDU) that has failed due to a retransmission procedure between the transmitting and receiving RLC layers. If the CRC check on the retransmitted data block after the soft combine determines that there is no error, it is deleted from the buffer of the physical layer. Therefore, this soft combine requires a large amount of memory in the physical layer, which increases in proportion to the retransmission time in the RLC. In addition, in order to perform the soft combine correctly, the FEC coding result value before punching for the data transport block transmitted within the transmission time interval (TTI) should be the same.

하지만, 실제로 재전송을 수행하는 계층은 RLC 계층이며, RLC에서의 주기적인 상태 보고는 채널에 전송되는 데이터의 양은 줄일 수 있으나, 수신측에서 소프트 콤바인을 위한 버퍼의 양을 크게 증가시키는 원인이 된다. 또한, RLC에서는 RLCPDU단위의 재전송이 이루어지므로, 랜덤 오류 데이터에 대한 소프트 콤바인 시에는 재전송을 수행하는 TTI동안에 전송되는 데이터 전송블록이 초기에 RLC PDU를 전송했을 때와 동일한 정보들을 가지도록 유지하기가 매우 어렵다는 문제점을 가진다. 즉, RLC PDU의 전송이 이루어질 경우에는 MAC 계층에서 동일 TTI 내의 전송 데이터양이 변할 수 있으며, 이전과 다른 RLC PDU가 동일한 TTI 동안에 전송될 수 있어서, 소프트 콤바인을 적용하기가 어렵게 된다.However, the layer actually performing retransmission is the RLC layer, and the periodic status report in the RLC can reduce the amount of data transmitted on the channel, but causes a large increase in the amount of buffer for the soft combine at the receiving side. In addition, since RLC retransmission is performed in units of RLCPDUs, it is difficult to maintain the data transmission block transmitted during the TTI performing retransmission when the soft combine for random error data has the same information as when the RLC PDU was initially transmitted. It is very difficult. That is, when the RLC PDU is transmitted, the amount of data transmitted in the same TTI may change in the MAC layer, and different RLC PDUs may be transmitted during the same TTI, making it difficult to apply a soft combine.

이와 같은 종래의 소프트 콤바인 문제를 해결하기 위해서는 물리계층에서 TTI 단위의 재전송을 수행하는 방법이 사용될 수 있으나, 이 경우에는 MAC 계층에서 데이터 전송이 폭주하는 것을 방지하기 위한 별도의 흐름제어가 추가되어야 한다. 즉, 물리계층에서 TTI 단위의 재전송이 수행될 경우에는 MAC 계층은 재전송 여부를 알 수 없으므로 RLC로부터 지속적으로 새로운 데이터 전송 요구를 수용하게 된다. 이 경우에 MAC은 물리계층에 지속적으로 데이터 전송을 요구하게 되고, 이로 인해 물리계층은 재전송 데이터와 새로운 전송 데이터를 동시에 저장하는 버퍼를 가지고 있어야 하며, 재전송이 여러 번 반복될 경우에는 물리계층의 버퍼가 폭주하게 되는 문제점이 있었다.In order to solve the conventional soft combine problem, a method of performing TTI retransmission in the physical layer may be used, but in this case, an additional flow control to prevent congestion of data transmission in the MAC layer should be added. . That is, when the TTI unit retransmission is performed in the physical layer, the MAC layer does not know whether to retransmit and thus continuously receives a new data transmission request from the RLC. In this case, the MAC continuously requests data transmission to the physical layer, which means that the physical layer must have a buffer for storing retransmission data and new transmission data at the same time. There was a problem of congestion.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 비동기 이동 통신 시스템에 대해 데이터의 전송 효율을 높이기 위해 사용되는 HARQ 타입 II/III에 대한 성능을 향상시키기 위해, MAC 계층에서 TTI 단위의 재전송 제어를 수행함으로서 기존의 물리계층에서의 재전송과는 달리 별도의 흐름제어를 요구하지 않으며, 기존의 RLC의 재전송 메커니즘 수행에 따른 지연 등으로 인해 수신측의 물리계층에 요구되는 소프트 콤바인을 위한 버퍼의 크기를 최소화하도록 된, 비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤(MAC) 계층의 전송 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention was created to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to improve the performance of the HARQ type II / III used for improving the data transmission efficiency for an asynchronous mobile communication system. By performing retransmission control in the unit of TTI, unlike the retransmission in the existing physical layer, no separate flow control is required, and the software required for the physical layer at the receiving side due to delay due to the execution of the retransmission mechanism of the existing RLC It is an object of the present invention to provide a method of transmitting a media access control (MAC) layer in an asynchronous mobile communication system, which minimizes the size of a buffer for a combine.

도 1은 송수신측 물리계층에서의 TTI 단위의 확인 응답 및 재전송에 대한 개념도이고,1 is a conceptual diagram for acknowledgment and retransmission of a TTI unit in a transmission / reception side physical layer;

도 2는 송신측의 물리계층 구조가 나타낸 도면이고,2 is a diagram illustrating a physical layer structure of a transmitting side;

도 3은 본 발명에 따라 물리계층에서 전송되는 데이터 전송 블록과 이에 대한 확인응답에 대한 개념적인 흐름도이고,3 is a conceptual flowchart illustrating a data transmission block transmitted in a physical layer and an acknowledgment thereof according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 송신측 MAC계층에서의 동작절차에 대한 흐름도이고,4 is a flowchart illustrating an operation procedure in a transmitting MAC layer according to the present invention;

도 5에는 본 발명에 따른 송신측 MAC 계층에서의 RLC PDU에 대한 중복여부 검사 및 처리절차에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a redundancy check and processing procedure for an RLC PDU in a transmitting MAC layer according to the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤(MAC) 계층의 전송 방법은, 비동기 이동 통신 시스템에서의 HARQ를 위한 송신측 MAC 계층의 동작 절차에 있어서, 물리계층을 통해 전송 시간 간격(TTI) 단위로 전송되는 복수개의 전송 채널 별 전송 블록에 대한 정보를 보관하는 제 1 단계; 및 수신측으로부터 전송되어 상기 물리 계층을 통해 보고된 전송 시간 간격 단위의 전송 채널별 확인 응답 정보 및 상기 보관된 정보에 기반하여, 수신 오류된 해당 전송 채널의 전송 블록을 상기 전송 시간 간격 단위 내의 전송 채널 단위로 재전송토록 하는 제 2 단계를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a method of transmitting a media access control (MAC) layer in an asynchronous mobile communication system according to the present invention is characterized in that in the operation procedure of a transmitting MAC layer for HARQ in an asynchronous mobile communication system, A first step of storing information on transport blocks for a plurality of transport channels transmitted in units of a transmission time interval (TTI) through a layer; And transmitting the transmission block of the corresponding transmission channel received in the transmission time interval unit based on the acknowledgment information for each transmission channel in the transmission time interval unit reported from the receiving side and reported through the physical layer, and the stored information. And a second step of retransmitting on a channel basis.

또한, 상기와 같은 동작 절차를 수행하는 상기 MAC 계층은, 상위 계층으로부터 수신된 패킷 데이터 유닛이 그 MAC 계층의 송신 윈도우 내의 데이터와 중복될 경우, 상기 수신된 패킷 데이터 유닛을 폐기함을 특징으로 하고, 상기 중복 여부는 RLC의 순서 번호의 비교에 따라 판단함을 특징으로 한다.In addition, the MAC layer performing the above operating procedure, if the packet data unit received from the upper layer overlaps the data in the transmission window of the MAC layer, characterized in that for discarding the received packet data unit The duplication may be determined based on a comparison of sequence numbers of the RLC.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비동기 이동 통신 시스템에서의 HARQ를 위한 MAC 계층의 전송 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of transmitting a MAC layer for HARQ in an asynchronous mobile communication system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

HARQ 타입 II/III에서 전송오류에 대한 재전송은 RLC 계층에서의 ARQ 메커니즘을 이용하며, 채널 코딩된 심볼의 오류확률을 줄이기 위한 소프트 콤바인은 물리계층에 의해 이루어진다.In HARQ type II / III, retransmission for transmission error uses the ARQ mechanism in the RLC layer, and soft combines for reducing the error probability of channel coded symbols are performed by the physical layer.

즉, 수신측의 물리계층은 부가정보(Side Information)들을 기반으로 하여, 데이터 전송 블록을 디코딩하고, 전송 블록에 대한 CRC를 검사함으로서 오류 여부를 확인하게 된다. 만약, 오류가 존재하게 되면, MAC 계층으로 오류사실을 통지하고, 오류가 발생한 전송블록에 대한 부가정보와 코딩된 심볼레벨의 정보를 물리계층의 버퍼에 저장하게 된다. 일정시간 이후에 RLC 계층에서의 재전송 메커니즘이 동작하게 되고, 송신측은 이전에 오류가 발생한 전송블록을 재전송하게 된다. 수신측의 물리계층은 수신된 데이터를 디코딩하여 전송블록에 대한 오류여부를 검사한다. 이 경우, 다시 오류가 검출될 경우에는 이전에 버퍼에 저장된 전송블록의 심볼레벨 정보와 수신된 심볼레벨 정보가 동일한 RLC 순서번호를 부가정보로 가질 경우, 이들 정보를 조합함으로서 보다 신뢰성있는 심볼레벨 정보를 만들고, 이에 대한 오류 검사를 수행함으로서 오류확률을 줄이는 소프트 콤바인을 수행한다.That is, the physical layer on the receiving side identifies the error by decoding the data transport block and checking the CRC of the transport block based on side information. If an error exists, the MAC layer is notified of the error, and the additional information and coded symbol level information of the transport block in which the error occurs are stored in a buffer of the physical layer. After a certain time, the retransmission mechanism in the RLC layer is activated, and the sender retransmits a previously failed transport block. The physical layer on the receiving side decodes the received data and checks whether there is an error in the transport block. In this case, when an error is detected again, when the symbol level information of the transport block previously stored in the buffer and the received symbol level information have the same RLC sequence number as additional information, by combining these pieces of information, more reliable symbol level information is obtained. Create a soft combine to reduce the probability of error by creating an error check.

소프트 콤바인을 수행하기 위해서는 현재 수신된 재전송 데이터 전송 블록이 이전에 수신된 어떤 데이터 전송 블록과 동일한지를 식별할 수 있어야 하는데, 이는 RLC PDU의 순서번호를 전달함으로서 가능하게 된다. 하지만, RLC PDU의 순서번호에 의해 전송블록이 코딩된 코딩블록을 확인한다 하더라도, 코딩블록이 송신측에서 다른 데이터 전송 블록과 결합(concatenation)이 이루어진 것이라면, 오류가 발생하지 않은 전송블록도 재전송하여야 하는 문제가 존재하게 된다. 이를 해결하기 위해서 TTI 단위의 전송블록들에 대한 재전송이 요구된다.In order to perform the soft combine, it is necessary to be able to identify which data transmission block the currently received retransmission data transmission block is identical to the previously received data transmission block, which is made possible by passing the sequence number of the RLC PDU. However, even if the coding block in which the transport block is coded by the sequence number of the RLC PDU is identified, if the coding block is concatenated with other data transport blocks at the transmitting side, the transport block without error should be retransmitted. There will be a problem. In order to solve this problem, retransmission is required for transport blocks in a TTI unit.

현재, W-CDMA 시스템에서 소프트 콤바인 문제를 해결하기 위한 방안으로 물리계층에서 TTI 단위의 재전송을 수행하는 방안이 고려되고 있다. 즉, 송신측 물리계층이 코딩된 형태로 TTI 단위의 데이터를 버퍼에 저장하였다가, 이후 수신측 물리계층으로부터 ACK 또는 NACK와 같은 확인 응답이 수신되면 결과에 따라서 TTI 단위의 재전송을 수행하게 된다.Currently, as a method for solving the soft combine problem in a W-CDMA system, a method of performing retransmission of a TTI unit in the physical layer is considered. That is, after the transmitting physical layer stores the data of the TTI unit in a coded form and receives an acknowledgment such as ACK or NACK from the receiving physical layer, retransmission of the TTI unit is performed according to the result.

도 1에는 송수신측 물리계층에서의 TTI 단위의 확인 응답 및 재전송에 대한 개념도가 나타나 있다.1 is a conceptual diagram for acknowledgment and retransmission in units of TTIs in the physical layer of the transmission and reception side.

제안된 방안에서 송신측과 수신측에는 라운드 트립 지연 만큼의 버퍼를 가지는 스톱 앤드 웨이트 에이알큐(stop-and-wait ARQ)를 적용함으로서 연속적인 전송을 보장하고 있다. 이 경우에는 물리계층에서의 확인 응답이 이루어져 전송 속도를 빠르게 한다는 장점은 있으나 물리계층에서 많은 정보들을 버퍼에 저장 유지하여야 한다는 제약이 존재한다. 또한, 물리계층에서의 데이터 전송 상태를 MAC 계층이 알 수 없으므로, 이를 위한 별도의 흐름제어 메커니즘이 물리계층과 MAC 계층사이에 추가되어야 한다. 아울러, 데이터의 전송블록은 전송 채널 단위로 코딩되므로 TTI 구간내의 전체적인 재전송 보다는 전송 채널 단위로 재전송을 수행하는 것이 보다 효과적이다.In the proposed scheme, the sender and the receiver use a stop-and-wait ARQ having a buffer as much as a round trip delay to guarantee continuous transmission. In this case, although the acknowledgment is made in the physical layer, the transmission speed is increased. However, there is a limitation in that a large amount of information must be stored in the buffer. In addition, since the MAC layer cannot know the data transmission state in the physical layer, a separate flow control mechanism for this should be added between the physical layer and the MAC layer. In addition, since the transport block of the data is coded in units of transport channels, it is more effective to perform retransmissions in units of transport channels rather than overall retransmission in the TTI period.

송신측의 전송시에는 물리계층으로 데이터를 전송하기 위해 동일 전송 채널 단위로 전송 블록에 대한 CRC 추가와 결합/분절(concatenation/segmentation)을 수행한다. 따라서, 동일한 전송 채널로 전송되는 데이터 전송블록들만이 소프트 콤바인에 영향을 주게 되며, 다른 전송 채널상의 전송 블록들은 영향을 주지 않게 된다.When transmitting from the transmitting side, CRC addition and concatenation / segmentation are performed on a transport block in units of the same transport channel to transmit data to the physical layer. Thus, only data transport blocks transmitted on the same transport channel affect the soft combine, and transport blocks on other transport channels do not.

도 2에는 송신측의 물리계층 구조가 나타나 있다.2 shows the physical layer structure of the transmitting side.

동 도면에 도시된 바와 같이, 송신측에서 각 전송 블록들(TB)은 전송채널 별(Transport channel 1과 Transport 2)로 분리되어 물리계층에 전달된다(201a,201b). 물리계층에서는 전송 블록(TB)에 대해 CRC를 계산하여 추가하고(CRC Attachment)(202a,202b), 결합/분절(concatenation/segmentation)을 수행 한 후에(203a,203b), 채널 코딩(Channel Coding)(204a,204b)과 전송율 매칭(Rate Matching)(205a,205b)을 수행한다. 이후에는 각 전송채널들을 다중화한 후(TrCH Multiplexing)(206), 인터리빙을 수행하고 물리채널에 매핑하여 전송한다(Physical Channel MApping)(207).As shown in the figure, each transport block (TB) at the transmitting side is separated into transport channels (Transport channel 1 and Transport 2) and transmitted to the physical layer (201a, 201b). In the physical layer, after the CRC is calculated and added to the transport block (TB) (CRC Attachment) (202a and 202b) and after concatenation / segmentation (203a and 203b), channel coding is performed. Rate matching 205a and 205b is performed with 204a and 204b. Thereafter, after multiplexing each transport channel (TrCH Multiplexing) (206), interleaving is performed and mapped and transmitted to a physical channel (Physical Channel MApping) (207).

수신측에서는 이와는 반대 절차를 수행하게 되므로, 채널 디코딩 이전에는 이미 전송 채널별로 코딩된 데이터 블록들의 분리가 이루어지게 된다. 소프트 콤바인을 수행하기 위해서는 채널 코딩 이전 단계에서 심볼형태로 데이터 블록을 저장하게 된다. 따라서, HARQ에서 소프트 콤바인을 지원하기 위한 재전송은 전송채널단위로 TTI 구간 단위로 이루어지면 된다.Since the receiving side performs the opposite procedure, separation of the data blocks already coded for each transmission channel is performed before channel decoding. To perform the soft combine, the data block is stored in the form of a symbol before the channel coding step. Therefore, retransmission for supporting soft combine in HARQ may be performed in units of TTI intervals in units of transmission channels.

상술된 바에 기반하여 본 발명에서는 MAC 계층에서 전송채널별로 TTI 단위의전송전보를 유지/관리하고, 물리계층에서의 응답에 따라 재전송을 수행토록 하는 바, 이에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.Based on the above description, the present invention maintains / manages a transmission telegram for each TTI in the MAC layer and performs retransmission according to a response in the physical layer. This will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. Explain.

도 3에는 본 발명에 따라 물리계층에서 전송되는 데이터 전송 블록과 이에 대한 확인응답 흐름이 나타나 있다.3 shows a data transmission block transmitted in the physical layer and an acknowledgment flow thereof according to the present invention.

송신측은 TTI단위로 전송되는 전송블록(TB)에 대한 정보 즉, "TrCH=1,2.."와 같은 전송 채널 번호 및 "TBn=1,2.."와 같은 전송 블록 번호를 MAC에 보관하며, 수신측은 수신된 전송블록에 대한 디코딩을 수행한 후에, 그 결과를 "NACK TrCH=1, ACK TrCH=2"와 같이 TTI 단위 내의 전송채널 단위로 송신측에 통보한다. 송신측의 전송 및 재전송과 수신측에서의 확인 응답은 라운드 트립 지연만큼을 윈도우 크기로 가지는 ARQ 메커니즘에 의해 이루어진다. ACK/NACK 응답을 수신한 송신측의 물리계층은 MAC 계층으로 전송 결과를 보고하며, 이 경우 확인 응답과 관련된 전송 채널 정보들은 송신 윈도우 가장 앞부분에 위치하게 되는데 MAC 계층은 NACK가 발생한 전송채널 TrCH=1에 대해, 송신 윈도우의 가장 앞부분에 위치하는 TTI 단위의 전송블록들인 TBn=1과 TBn=2를 가장 뒷 부분으로 이동하여, 해당 전송블록들을 재전송하게 된다. ACK를 수신한 전송채널 TrCH=2에 대해서는 윈도우 가장 앞부분에 위치하는 TTI 단위의 전송블록을 제거하게 된다.The sender stores information on the transport block (TB) transmitted in TTI units, that is, a transport channel number such as "TrCH = 1,2 .." and a transport block number such as "TBn = 1,2 .." in the MAC. After decoding the received transport block, the receiving side notifies the transmitting side of the transmission channel in the TTI unit, such as "NACK TrCH = 1, ACK TrCH = 2". Transmission and retransmission on the sending side and acknowledgment on the receiving side are made by the ARQ mechanism having the window size as much as the round trip delay. The physical layer of the transmitting side that receives the ACK / NACK response reports the transmission result to the MAC layer. In this case, the transmission channel information related to the acknowledgment is located at the very beginning of the transmission window. For 1, TBn = 1 and TBn = 2, which are transport blocks in a TTI unit located at the forefront of the transmission window, are moved to the rearmost part to retransmit the corresponding transport blocks. For the transport channel TrCH = 2 receiving the ACK, the transport block of the TTI unit located at the front of the window is removed.

도 4에는 본 발명에 따른 송신측 MAC계층에서의 동작절차에 대한 흐름이 나타나 있다.Figure 4 shows the flow of the operation procedure in the transmitting MAC layer according to the present invention.

동 도면에서 도시된 바와 같이, 송신측의 MAC은 먼저 RLC로부터 PDU 데이터를 수신하여 MAC 계층내의 전송 윈도우에 포함시킨다(S401).As shown in the figure, the transmitting side MAC first receives the PDU data from the RLC and includes it in the transmission window in the MAC layer (S401).

이어 송신 윈도우의 가장 마지막 TTI 내의 전송 블록들을 전송한 후(S402), 이에 대응하여 다음 TTI 동안 응답 대기를 한다(S403). 상기 응답 대기 중 수신측 물리계층으로부터 전송된 전송 채널별 NACK 및/또는 ACK 응답이 송신측 물리계층을 매개로 보고되면 이를 판별하고(S404), 그 결과 NACK라면 도 3에 도시된 바와 같이 송신 윈도우의 가장 처음 부분의 전송 블록을 가장 마지막 부분으로 이동하고(S405) 송신 윈도우의 파라미터를 조정한 후(S406) 상기 단계 S402부터 다시 수행토록 한다. 상기 단계 S404의 판별 결과 ACK라면 송신 윈도우의 가장 처음 부분의 전송 블록을 삭제하고(S407) 송신 윈도우의 파라미터를 조정하고(S408), 상위 계층으로부터 수신된 데이터와 송신 윈도우 내의 데이터에 대한 중복 여부에 대한 검사를 수행한 후(S409) 상기 단계 S402부터 다시 수행토록 한다.Subsequently, after transmitting the transport blocks within the last TTI of the transmission window (S402), a response waits for the next TTI (S403). If the NACK and / or ACK response for each transmission channel transmitted from the receiving physical layer during the response waiting is reported through the transmitting physical layer (S404), this is determined (S404). As a result, if it is NACK, a transmission window as shown in FIG. After moving the transport block of the first part to the last part (S405) and adjusting the parameters of the transmission window (S406), the process is performed again from step S402. If the determination result of step S404 is ACK, the transmission block of the first part of the transmission window is deleted (S407), the parameters of the transmission window are adjusted (S408), and whether or not the data received from the higher layer and the data in the transmission window are duplicated. After performing the check (S409) to perform again from the step S402.

상기 단계 S401의 수행 중 송신 윈도우내에 여유 공간이 없을 경우에는 상위 계층인 RLC로부터 데이터 PDU를 수신하지 않게 된다. 또한, 상위 계층인 RLC 계층으로부터 데이터 PDU를 수신하여 송신 윈도우에 포함시킬 경우에는 상기 단계 S409와 같이 반드시 HARQ에 필요한 부가 정보중에서 RLC의 순서번호를 서로 비교하여 중복 여부에 대한 검사를 수행한다. 만약, 상기 단계 S409에서의 상기 비교 결과 송신 윈도우 내의 데이타와 새로 수신된 RLC PDU 데이터가 상호 중복이 될 경우에는 이를 폐기함으로서 중복 전송을 방지하도록 한다.If there is no free space in the transmission window during the step S401, the data PDU is not received from the upper layer RLC. When receiving the data PDU from the RLC layer, which is an upper layer, and including the data PDU in the transmission window, as shown in step S409, the RLC sequence numbers of the additional information necessary for HARQ are compared with each other to check for duplication. If data in the transmission window and newly received RLC PDU data overlap with each other as a result of the comparison in step S409, duplicate transmission is prevented by discarding the data.

도 5에는 본 발명에 따른 MAC 계층에서의 RLC PDU에 대한 중복여부 검사 및 처리 절차에 대한 흐름도 즉, 도 4의 상기 단계 S409에 대한 상세 흐름도가 나타나 있다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a redundancy check and processing procedure for the RLC PDU in the MAC layer, that is, a detailed flowchart of the step S409 of FIG. 4.

먼저, 상기 도 4의 단계 S401과 같이 상위 계층인 RLC 계층으로부터 데이터 PDU를 수신하고(S501), 그 수신된 데이터 PDU의 순서 번호(부가 정보로부터 알 수 있음)와 송신 윈도우 내에 저장된 데이터 전송 블록들의 순서 번호를 비교한다(S502).First, as shown in step S401 of FIG. 4, a data PDU is received from an upper layer RLC layer (S501), and the sequence number of the received data PDU (which can be known from additional information) and the data transmission blocks stored in the transmission window. The sequence numbers are compared (S502).

상기 비교 결과 순서 번호가 중복되는 것이 있는가를 판단하고(S503), 중복되는 것이 있으면 해당 데이터 PDU를 폐기한 후 상기 단계 S501부터 다시 시작하고(S504), 중복되는 것이 없으면 상기 수신된 상위 계층의 PDU를 도 3에 도시된 바와 같이 송신 윈도우의 마지막에 추가하도록 한다(S505).As a result of the comparison, it is determined whether the sequence numbers are duplicated (S503). If there is a duplicate, the corresponding data PDU is discarded and if there is a duplicate, the process starts again from the step S501 (S504). As shown in FIG. 3, it is added to the end of the transmission window (S505).

결론적으로 본 발명은, 송신측 MAC 계층에서 전송데이타 블록들에 대해 재전송을 수행하며, 이를 효율적으로 지원하기 위해 물리계층에 대해서는 TTI 단위의 전송채널 확인응답을 수행하도록 한다. 또한, MAC 계층의 재전송으로 인해 RLC 재전송 메커니즘과 중복되는 경우에 대한 처리를 위해 MAC계층에서 중복 여부검사 기능을 추가하였다.In conclusion, the present invention performs retransmission for the transmission data blocks in the MAC layer of the transmitting side, and performs transmission channel acknowledgment per TTI for the physical layer to efficiently support the transmission data blocks. In addition, a duplicate layer checking function has been added in the MAC layer to deal with a case where the MAC layer is duplicated due to the RLC retransmission mechanism.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤(MAC) 계층의 전송 방법은, MAC 계층에서 TTI 단위의 재전송 제어를 수행하여 기존의 물리계층에서의 재전송과는 달리 별도의 흐름제어를 요구하지 않으며, 기존의 RLC의 재전송 메커니즘 수행에 따른 지연 등으로 인해 수신측의 물리계층에 요구되는 소프트 콤바인을 위한 버퍼의 크기를 최소화 한다. 따라서, 본 발명은 W-CDMA 시스템 및 비동기 IMT-2000 시스템과 같은 비동기 이동 통신 시스템에서의 HARQ 타입 II/III 적용에 대해 유연성을 부여할 수 있도록 하며, 하드웨어 적으로 요구되는 메모리의 부담을 줄일 수 있어 보다 현실적인 대안이 될 수 있으며, 차세대 이동 통신 시스템인 비동기 IMT-2000 시스템 개발 및 서비스에 있어서 기술 경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, a method of transmitting a media access control (MAC) layer in an asynchronous mobile communication system according to the present invention is different from retransmission in a conventional physical layer by performing retransmission control of a TTI unit in the MAC layer. It does not require flow control and minimizes the size of the buffer for the soft combine required for the physical layer on the receiving side due to delay due to the retransmission mechanism of the existing RLC. Accordingly, the present invention can provide flexibility for HARQ type II / III application in asynchronous mobile communication systems such as W-CDMA system and asynchronous IMT-2000 system, and reduce the burden of memory required by hardware. It can be a more realistic alternative, and can secure technological competitiveness in the development and service of asynchronous IMT-2000 system, which is the next generation mobile communication system.

Claims (3)

비동기 이동 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서,In the data transmission method in the asynchronous mobile communication system, 송신측 물리계층을 통해 전송 시간 간격(TTI) 단위로 전송되는 복수개의 전송 채널 별 전송 블록에 대한 정보를 MAC 계층에서 보관하는 제 1 단계; 및A first step of storing, in the MAC layer, information on transport blocks for a plurality of transport channels transmitted in units of transmission time intervals (TTIs) through the transmitting physical layer; And 수신측에서 수신된 전송 블록의 디코딩 결과를 전송 시간 간격 단위의 전송 채널별로 확인 응답 정보를 송신측에 통보하는 제 2 단계; 및A second step of notifying the transmitting side of acknowledgment information for each transmission channel of a transmission time interval unit of the decoding result of the received transmission block at the receiving side; And 상기 전송 시간 간격 단위의 전송 채널별 확인 응답 정보 및 상기 보관된 전송 채널별 전송 블록의 정보에 기반하여, 수신 오류된 해당 전송 채널의 전송 블록을 상기 전송 시간 간격 단위 내의 전송 채널 단위로 재전송토록 하는 제 3 단계를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤 계층의 전송 방법.Based on the acknowledgment information for each transmission channel of the transmission time interval unit and the information of the transport blocks for each transmission channel, the transmission block of the corresponding transmission channel that has been received is retransmitted in the transmission channel unit within the transmission time interval unit. And transmitting the media access control layer in the asynchronous mobile communication system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상위 계층으로부터 수신된 패킷 데이터 유닛이 송신 윈도우 내의 데이터 전송 블록과 중복될 경우, 상기 수신된 패킷 데이터 유닛을 폐기함을 특징으로 하는 비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤 계층의 전송 방법.And discarding the received packet data unit when a packet data unit received from a higher layer is overlapped with a data transmission block in a transmission window. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 MAC 계층 전송 블록의 중복 여부는 RLC의 순서 번호의 비교에 따라 판단함을 특징으로 하는 비동기 이동 통신 시스템에서의 미디어 억세스 콘트롤 계층의 전송 방법.And determining whether the MAC layer transport block is duplicated based on a comparison of sequence numbers of RLCs.
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