KR100442133B1 - Appling method of redundancy information at MAC layer to support hybrid ARQ in W-CDMA system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비동기 이동 통신 시스템에서 효율적인 데이터 전송 성능의 보장을 위해 하이브리드 에이알큐(HARQ) 메커니즘을 적용할 시, 미디어 억세스 콘트롤(MAC) 계층에서의 추가되는 중복(redundancy) 정보의 양을 채널 환경에 따라 적응 조정하여 데이터의 효율적인 전송이 가능하도록 하는, 비동기 이동 통신 시스템에서의 하이브리드 에이알큐를 위한 미디어 억세스 콘트롤 계층에서의 중복 정보 적용 방법에 관한 것으로서, 비동기 이동 통신 시스템의 미디어 억세스 콘트롤(MAC) 계층에서 하이브리드 에이알큐(HARQ) 전송을 위해 중복(redundancy) 정보를 전송함에 있어서, 이전 전송시의 상기 중복 정보의 양 및 수신된 확인 응답 메시지에 근거하여, 상기 중복 정보의 양을 결정하고, 그 결정된 중복 정보의 양 만큼 현재 전송할 데이터 프레임에 포함하여 전송함을 특징으로 하여, MAC 계층에서 추가되는 오류 복구를 위한 중복 정보를 관리하는 방안에 대한 기존 문제점을 해결하였으며, 결과적으로 비동기 이동 통신 시스템에서의 HARQ를 이용한 데이터 전송을 효과적으로 지원함으로서 서비스 효율을 높이는 효과가 창출된다.According to the present invention, when applying a hybrid HARQ mechanism to ensure efficient data transmission performance in an asynchronous mobile communication system, the amount of redundancy information added at the media access control (MAC) layer is added to the channel environment. The present invention relates to a method of applying redundancy information in a media access control layer for hybrid AQ in an asynchronous mobile communication system to enable efficient transmission of data by adaptively adjusting the data. A media access control (MAC) layer of an asynchronous mobile communication system In transmitting the redundancy information for the hybrid HARQ transmission in the, the amount of the duplicated information is determined based on the amount of the redundant information in the previous transmission and the received acknowledgment message. Transmit by including the amount of duplicate information in the data frame to be transmitted It solves the existing problem of managing redundant information for error recovery added in the MAC layer, and consequently effectively improves service efficiency by effectively supporting data transmission using HARQ in an asynchronous mobile communication system. Effect is created.
Description
본 발명은 비동기 이동 통신 시스템에서의 하이브리드 에이알큐를 위한 미디어 억세스 콘트롤 계층에서의 중복 정보 적용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA) 시스템 또는 비동기 IMT-2000 시스템과 같은 비동기 이동 통신 시스템에서 효율적인 데이터 전송 성능의 보장을 위해 하이브리드 에이알큐(Hybrid ARQ : 이하 HARQ라 약칭함) 메커니즘을 적용할 시, 미디어 억세스 콘트롤(Media Access control : MAC) 계층에서의 추가되는 중복(redundancy) 정보의 양을 채널 환경에 따라 적응 조정하여 데이터의 효율적인 전송이 가능하도록 하는, 비동기 이동 통신 시스템에서의 하이브리드 에이알큐를 위한 미디어 억세스 콘트롤 계층에서의 중복 정보 적용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of applying redundancy information in a media access control layer for hybrid AQ in an asynchronous mobile communication system, and more particularly, to a wideband code division multiple access (W-CDMA) system or an asynchronous IMT-2000 system. When applying Hybrid ARQ (abbreviated as HARQ) mechanism to ensure efficient data transmission performance in the same asynchronous mobile communication system, additional redundancy in the media access control (MAC) layer ( The present invention relates to a method of applying redundancy information in a media access control layer for hybrid AQ in an asynchronous mobile communication system, by adaptively adjusting the amount of information according to a channel environment.
HARQ 메커니즘은 채널상에서의 간섭에 의한 신호의 왜곡에 효과적으로 적응할 수 있는 채널코딩 방법(예컨대, 콘볼루션 코딩 방법, 터보 코딩 방법 등)과 데이터 전송에 대한 확인응답을 수신함으로서 전송을 확인하는 ARQ 방법을 상호 보완적으로 결합시킴으로서, 전송 효율을 극대화 하기 위한 방법으로서, 이 메커니즘은 데이터 전송에 다양한 형태로 적용될 수 있으며, 특히 채널환경 변화가 심하고 상대적인 오율이 높은 무선채널에 대해 보다 효과적으로 사용될 수 있다.The HARQ mechanism employs a channel coding method (e.g., a convolutional coding method, a turbo coding method, etc.) that can effectively adapt to distortion of a signal due to interference on a channel, and an ARQ method that confirms transmission by receiving an acknowledgment of data transmission. By combining each other in a complementary manner, this mechanism can be applied in various forms to data transmission. Especially, it can be used more effectively for the radio channel which has severe channel environment change and high relative error rate.
데이터의 전송에 있어 하이 스피드 다운링크 분할 채널(high speed downlinkshared channel : HS-DSCH)의 상태를 효율적으로 반영하기 위한 방법은, 전송 형식(transport format)을 변경하여 채널 환경에 적응하는 방법과 중복(redundancy) 정보의 양을 조정하여 해당 채널 환경에 적응하는 방법으로 나누어 진다. 상기 중복 정보란 데이터 전송의 오류 발생 시 정상 채널 상태에서의 정상적인 전송 시보다 상기 오류의 복구를 위해 추가되는 정보의 양을 지칭하는 것이다.In order to efficiently reflect the state of the high speed downlink shared channel (HS-DSCH) in data transmission, the method of adapting to the channel environment by changing the transport format and overlapping ( Redundancy) is divided into a method of adjusting the amount of information to adapt to the channel environment. The redundant information refers to the amount of information added for the recovery of the error when the data transmission error occurs than during normal transmission in the normal channel state.
기지국의 물리 계층은 채널 상태의 측정을 단말기측에 요구하고, 이에 대응하여 단말기측의 물리 계층은 채널 품질에 대한 피드백(feedback) 정보를 기지국측으로 전송한다. 이에 따라 기지국은 수신 정보를 기반으로 하여 물리 채널에서의 전송 코딩율을 결정하게 되는 데, 이 방안은 물리 채널의 인코더를 변경하여야 하는 문제로 인해 추가적인 연구 과제로 남겨져 있다.The physical layer of the base station requests the terminal side to measure the channel state, and correspondingly, the physical layer of the terminal side transmits feedback information on the channel quality to the base station side. Accordingly, the base station determines the transmission coding rate on the physical channel based on the received information, which is an additional research problem due to the problem of changing the encoder of the physical channel.
현재의 W-CDMA 시스템에서 적용되는 HARQ 메커니즘은 주로 중복(redundancy) 정보를 다르게 하여 전송하는 방법을 사용하는데, 이 방법은 물리 계층에서의 채널 코딩율은 고정적으로 적용시키고, 대신 MAC 계층에서 데이터와 함께 오류 복구를 위한 중복 정보를 추가적으로 전송하는 방안과 코딩된 데이터양을 조정하는 방안이 사용된다. 그러나, MAC 계층에서 오류 복구를 위한 중복 정보를 추가하여 오류에 적응하기 위한 상기 방법은 채널의 품질이 악화될 경우 초기 채널 전송에 대해 많은 오류를 발생시킬 수 있는 단점이 있다.The HARQ mechanism applied in the current W-CDMA system mainly uses a method of transmitting redundancy information differently. In this method, the channel coding rate in the physical layer is fixed. In addition, a method of additionally transmitting redundant information for error recovery and adjusting the amount of coded data are used. However, the above method for adapting to an error by adding redundant information for error recovery in the MAC layer has a disadvantage in that a lot of errors may be generated for initial channel transmission when the quality of the channel is deteriorated.
예를 들어, 전송할 MAC 계층의 데이터 프레임이 200 옥텟이라고 가정하고, 재전송이 수행될 때 마다 20 옥텟의 중복 정보가 추가된다고 가정한다. 이 경우,전송측 HARQ 프로세스는 첫번째 전송에서 200 옥텟의 데이터를 전송하게 되며, 해당하는 무선 구간에서의 전파에 대한 왕복 지연(round trip delay : RTD) 시간 후에 응답 메시지를 수신하게 된다. RTD 후에 수신하는 응답 메시지가 정상 수신을 나타내는 'ACK'일 경우에는 다음 신규 메시지를 전송하게 되고, 비정상 수신을 나타내는 'NAK'일 경우에는 재전송을 수행한다. 첫 번째 재전송은 200 옥텟의 데이터 프레임과 20 옥텟의 중복 정보를 전송하게 되며, 이 중복 정보의 양은 재전송 횟수에 따라 증가하게 된다. 만약, 재전송이 2번 일어나고, 3번째 재전송의 시도 후에 데이터 전송이 성공하였다면, 전송 데이터의 양은 260 옥텟이 된다. 하지만, ACK를 수신한 전송측의 HARQ 프로세스는 새로운 데이터 프레임을 전송하게 되는데 이때, 현재의 HARQ 메커니즘에서는 중복 정보없이 다시 데이터 전송을 시도한다. 따라서, 이 경우 이전 전송시와 채널 상태가 동일하게 유지될 경우에는 데이터 프레임 전송오류가 발생하고, 이로 인한 재전송이 수행되는 문제점이 발생된다.For example, assume that the data frame of the MAC layer to be transmitted is 200 octets, and 20 octets of redundant information are added each time retransmission is performed. In this case, the transmitting HARQ process transmits 200 octets of data in the first transmission, and receives a response message after a round trip delay (RTD) time for propagation in a corresponding radio section. If the response message received after RTD is 'ACK' indicating normal reception, the next new message is transmitted. If 'NAK' indicating abnormal reception, retransmission is performed. The first retransmission transmits 200 octets of data frames and 20 octets of duplicate information, and the amount of duplicate information increases with the number of retransmissions. If retransmission occurs twice and the data transmission succeeds after the third retransmission attempt, the amount of transmitted data is 260 octets. However, the HARQ process of the transmitting side receiving the ACK transmits a new data frame. At this time, the current HARQ mechanism attempts data transmission again without duplicate information. Therefore, in this case, when the channel state is kept the same as in the previous transmission, a data frame transmission error occurs, thereby causing a problem in that retransmission is performed.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은The present invention has been made to solve the above conventional problems, the object of
채널 상태에 맞도록 중복 정보의 양을 조정하여 비동기 이동 통신 시스템에서의 HARQ를 이용한 데이터의 전송 효율을 높이는, 비동기 이동 통신 시스템에서의 하이브리드 에이알큐를 위한 미디어 억세스 콘트롤 계층에서의 중복 정보 적용 방법을 제공하고자 하는 것이다.A method of applying redundant information in a media access control layer for hybrid AQ in an asynchronous mobile communication system to improve the data transmission efficiency using HARQ in an asynchronous mobile communication system by adjusting the amount of redundant information according to the channel state It is to provide.
도 1은 기존의 HARQ를 적용한 프레임 전송 예를 도시한 것이고,1 illustrates an example of frame transmission using a conventional HARQ.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비동기 IMT-2000 시스템에서의 HARQ를 위한 MAC 계층에서의 중복 정보 적용 방법을 설명하는 도면으로서, 이전 전송 상태에 대한 정보를 활용하여 새로운 데이터 전송에 적용할 경우에 대한 기지국과 단말기간의 데이터 프레임의 송수신 예를 나타낸 것이고,2 is a diagram illustrating a method of applying redundancy information in a MAC layer for HARQ in an asynchronous IMT-2000 system according to an embodiment of the present invention. An example of transmitting and receiving data frames between a base station and a terminal for a case
도 3은 본 발명에 따른 MAC 계층에서 채널의 상태에 따라 중복 정보량을 조정하기 위한 상태 천이도를 나타낸 것이다.3 is a state transition diagram for adjusting the amount of redundant information according to the state of the channel in the MAC layer according to the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
20 : 기지국 30 : 단말기20: base station 30: terminal
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비동기 이동 통신 시스템에서의 하이브리드 에이알큐를 위한 미디어 억세스 콘트롤 계층에서의 중복 정보 적용 방법은, 비동기 이동 통신 시스템의 미디어 억세스 콘트롤(MAC) 계층에서 하이브리드 에이알큐(HARQ) 전송을 위해 중복(redundancy) 정보를 전송함에 있어서, 이전 전송시의 상기 중복 정보의 양 및 수신된 확인 응답 메시지에 근거하여, 상기 중복 정보의 양을 결정하는 제 1 단계; 및 상기 결정된 중복 정보의 양 만큼 현재 전송할 데이터 프레임에 포함하여 전송하는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of applying redundancy information in a media access control layer for hybrid AQ in an asynchronous mobile communication system according to the present invention is a hybrid A in a media access control (MAC) layer of an asynchronous mobile communication system. In the transmission of redundancy information for HARQ transmission, the first step of determining the amount of redundancy information based on the amount of the redundancy information in a previous transmission and a received acknowledgment message; And a second step of transmitting the data by including the determined amount of redundant information in the data frame to be transmitted.
이전 전송시의 중복 정보량이 'i' 상태와 동일하고 이후 응답 프레임이 n번 이상 ACK를 나타낼 경우, 상기 중복 정보의 양을 'i-1' 상태와 동일하게 결정토록 하며; 이전 전송시의 중복 정보량이 'i' 상태와 동일하고 이후 응답 프레임이 NAK를 나타낼 경우, 상기 중복 정보의 양을 'i+1' 상태와 동일하게 결정한다. 여기서 'i'는 중복 정보량이 연속적으로 동일한 범위를 나타내는 제 1 상태이고 'i-1'은 그 제 1 상태에서 단위 중복 정보를 뺀 이전 상태를 나타내고 'i+1'은 그 제 1 상태에서 단위 중복 정보량을 더한 상태를 나타낸다. 또한, 상기 NAK 응답으로 인해 상기 중복 정보량을 증가시킨 경우, 그 이후 기 설정된 일정 시간 동안 수신되는 NAK 정보는 폐기하여 상기 결정을 위한 정보에서 제외토록 한다.If the amount of redundant information in the previous transmission is equal to the 'i' state and the subsequent response frame indicates an ACK more than n times, the amount of the duplicated information is determined to be equal to the 'i-1' state; If the amount of redundant information in the previous transmission is the same as the 'i' state and the subsequent response frame indicates the NAK, the amount of the duplicated information is determined to be equal to the 'i + 1' state. Where 'i' is a first state in which duplicate information amounts are continuously in the same range, and 'i-1' represents a previous state minus unit duplicate information in the first state, and 'i + 1' is a unit in that first state. It shows the state which added duplicate information amount. In addition, when the amount of redundant information is increased due to the NAK response, the NAK information received for a predetermined time thereafter is discarded and excluded from the information for the determination.
본 발명의 다른 예로서, 상기 제 1 단계에서 상기 중복 정보의 양 결정 시,상기에서 고려된 이전 전송시의 상기 중복 정보의 양 및 상기 확인 응답 메시지 정보외에 해당 물리 채널에서의 품질 측정값에 대한 정보를 더 고려하여 결정토록 하되, 상기 물리 채널에 대한 품질 측정이 가능할 경우, 수신되는 해당 품질 측정값을 저장하여 이를 상기 중복 정보량의 결정 시 근거 정보로 사용하고, 이와 같은 환경에서 전송시의 중복 정보량이 'i' 상태와 동일하고, 이후 응답 프레임이 ACK를 나타내며, 현재 측정된 물리 채널의 품질이 이전 전송시의 물리 채널 품질보다 우수할 경우, 중복 정보량을 'i-1' 상태와 동일하게 결정하는 한편, 만일 전송시의 중복 정보량이 i' 상태와 동일하고, 이후 응답 프레임이 NAK를 나타내며, 현재 측정된 물리 채널의 품질이 이전 전송시의 물리 채널 품질보다 악화된 경우, 중복 정보량을 'i+1' 상태와 동일하게 결정토록 한다. 여기서 'i'는 중복 정보량이 연속적으로 동일한 범위를 나타내는 제 1 상태이고 'i-1'은 그 제 1 상태에서 단위 중복 정보를 뺀 이전 상태를 나타내며, 'i+1'은 그 제 1 상태에서 단위 중복 정보량을 더한 상태를 나타낸다.As another example of the present invention, when determining the amount of the redundant information in the first step, in addition to the amount of the duplicated information and the acknowledgment message information of the previous transmission considered in the above for the quality measurement in the corresponding physical channel If the quality measurement is possible for the physical channel, the received quality measurement value is stored and used as the basis information when determining the amount of redundant information. If the information amount is the same as the 'i' state, the response frame indicates the ACK, and the quality of the currently measured physical channel is better than the physical channel quality of the previous transmission, the duplicate information amount is equal to the 'i-1' state. On the other hand, if the amount of redundant information in transmission is equal to i 'state, then the response frame indicates NAK, and the quality of the currently measured physical channel is In case of worsening the physical channel quality of the transmission, the amount of redundant information is determined to be equal to the 'i + 1' state. In this case, 'i' represents a first state in which the redundant information amount continuously represents the same range, and 'i-1' represents a previous state obtained by subtracting unit redundant information from the first state, and 'i + 1' represents the first state. It shows the state which added unit duplication information amount.
또한 상기와 같은 본 발명에서, 해당 기지국은 송신을 위한 HARQ 프로세스를 생성하고 초기 전송을 수행할 경우, 초기값은 기지국내의 HARQ 프로세스 중 채널의 상태가 가장 유사한 프로세스로부터의 중복 정보 상태를 참조하여 설정함을 특징으로 한다.In addition, in the present invention as described above, when the base station generates the HARQ process for transmission and performs the initial transmission, the initial value refers to the redundant information state from the process of the most similar state of the channel among the HARQ process in the base station It is characterized by the setting.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비동기 이동 통신 시스템에서의 하이브리드 에이알큐를 위한 미디어 억세스 콘트롤 계층에서의중복 정보 적용 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of applying duplicate information in a media access control layer for hybrid AQ 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.
기지국의 MAC-hs 엔터티에서는 물리 채널의 질(quality)에 대한 정보와 HARQ 메커니즘에 의한 전송 응답 정보(ACK 또는 NAK) 정보를 보고 받을 수 있다. 따라서, 기지국에서 이들 2가지 정보를 동시에 활용하여 새로운 전송 또는 재전송을 제어하는 것이 가능하게 된다.In the MAC-hs entity of the base station, information on the quality of the physical channel and transmission response information (ACK or NAK) information by the HARQ mechanism may be reported. Therefore, it is possible to control new transmission or retransmission by simultaneously using these two pieces of information at the base station.
하이 스피드 다운링크 패킷 억세스(high speed downlink packet access : HSDPA) 서비스에서의 기존 전송 시에서는 물리 채널의 상태에 관계 없이 초기 전송과 관련된 파라미터 정보를 설정하게 된다. 즉, 동일한 기지국에서 다른 단말기로 전송되는 HS-DSCH 채널의 정보와 무관하게 기존에 설정된 초기값으로 전송을 시작하게 된다. 초기 전송시에 채널환경이 좋을 경우에는 이 방안이 효율적이지만, 그렇지 않을 경우에는 재전송을 유발하게 된다. 현재 HS-DSCH 채널 전송에 사용되고 있는 HARQ 전송이나 채널 상태 보고에 의한 재전송에서는 이러한 사항들이 고려되어 있지 않다. 도 1에는 현재의 HARQ를 적용한 전송 예를 나타낸 것이다.In the conventional transmission in the high speed downlink packet access (HSDPA) service, parameter information related to initial transmission is set regardless of the state of the physical channel. That is, regardless of the information of the HS-DSCH channel transmitted from the same base station to another terminal starts transmission to the previously set initial value. If the channel environment is good at the time of initial transmission, this method is effective. Otherwise, retransmission is caused. These issues are not considered in the HARQ transmission or channel status report currently used for HS-DSCH channel transmission. Figure 1 shows an example of transmission using the current HARQ.
도 1에서, 새로운 데이터 프레임 1, 2, 3 및 4를 전송하고, 이에 대한 응답을 수신하기 까지는 전파의 왕복 지연(round trip delay : RTD) 만큼의 시간이 필요하며, 이 시간 동안 데이터 전송 효율을 높이기 위해 n-채널 스톱-앤드-웨잇(stop-and-wait : SAW) 메커니즘을 사용하게 된다. 전송 채널의 품질이 나빠 수신측으로부터 NAK 응답을 수신하면, 송신측은 상기 데이터 프레임 1, 2, 3 및 4에 중복 정보를 추가한 데이터 프레임 1!, 2!, 3! 및 4!를 전송하게 된다. 다시 RTD 후에 NAK 응답을 수신하게 되면 다시 중복 정보를 추가한 데이터 프레임(1!!, 2!!, 3!!, 4!!)를 전송하게 된다. 이후 수신측으로 부터의 응답이 ACK일 경우, 현재의 중복 정보만큼 추가 정보가 있을 경우, 채널상의 전송 품질을 수용할 수 있게 된다. 하지만 기존의 HARQ 전송에서는 다음 새로운 데이터 프레임 5, 6 및 7에 대하여 중복 정보를 포함하지 않은 상태로 전송을 시도하게 된다. 따라서, 채널의 상태가 이전과 동일한 경우에, 전송 데이터 프레임은 수신측에 정상적으로 전달되지 못하고 수신측은 NAK 응답을 송신측으로 전송하게 된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 이전의 채널 상태에 대한 정보를 활용하여 새로운 데이터 프레임 전송에 이를 반영하도록 하였으며, 이에 대해 도 2를 참조로 설명한다.In FIG. 1, the time required to transmit new data frames 1, 2, 3, and 4 and receive a response is as much as round trip delay (RTD) of radio waves, and during this time, data transmission efficiency is improved. To do this, we use the n-channel stop-and-wait (SAW) mechanism. When the quality of the transmission channel is poor and the NAK response is received from the receiving side, the transmitting side adds redundant information to the data frames 1, 2, 3, and 4, and the data frames 1 !, 2 !, 3! And 4! When the NAK response is received after the RTD, data frames (1 !!, 2 !!, 3 !!, 4 !!) with duplicate information are transmitted again. Then, when the response from the receiver is ACK, if there is additional information as much as the current redundant information, it is possible to accommodate the transmission quality on the channel. However, the existing HARQ transmission attempts to transmit the new data frames 5, 6, and 7 without including duplicate information. Therefore, when the state of the channel is the same as before, the transmission data frame is not normally delivered to the receiving side, and the receiving side transmits the NAK response to the transmitting side. Accordingly, in order to solve this problem, the present invention utilizes information on the previous channel state to reflect the new data frame transmission, which will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비동기 IMT-2000 시스템에서의 HARQ를 위한 MAC 계층에서의 중복 정보 적용 방법을 설명하는 도면으로서, 이전 전송 상태에 대한 정보를 활용하여 새로운 데이터 전송에 적용할 경우에 대한 기지국과 단말기간의 데이터 프레임의 송수신 예를 나타낸 것이고, 동 도면에서, 참조 번호 20은 기지국(Node B)을 나타내고, 참조 번호 30은 단말기(UE)를 나타낸다.2 is a diagram illustrating a method of applying redundancy information in a MAC layer for HARQ in an asynchronous IMT-2000 system according to an embodiment of the present invention. An example of transmission and reception of a data frame between a base station and a terminal for a case is shown, in which, reference numeral 20 denotes a base station Node B, and reference numeral 30 denotes a terminal UE.
도 2에서, 기지국(20)이 단말기(30)측으로 새로운 데이터 프레임 1, 2, 3 및 4를 전송하고, 이에 대한 응답을 상기 단말기(30)로부터 수신하기 까지는 전파의 왕복 지연(round trip delay : RTD) 만큼의 시간이 필요하며, 이 시간 동안 데이터 전송 효율을 높이기 위해 n-채널 스톱-앤드-웨잇(stop-and-wait : SAW) 메커니즘을 사용한다. 전송 채널의 품질이 나빠 상기 기지국(20)의 수신부(미도시)를 통해 NAK 응답이 수신되면, 그 기지국(20)의 송신부(미도시)는 상기 데이터 프레임 1, 2, 3및 4에 단위 중복 정보 !를 추가한 데이터 프레임 1!, 2!, 3!! 및 4!!를 전송하게 된다. 다시 RTD 후에 NAK 응답을 수신하게 되면 다시 단위 중복 정보 !를 추가한 데이터 프레임(1!!, 2!!, 3!!, 4!!)를 전송하게 된다. 또 다시 RTD 후에 상기 기지국(20)의 수신부를 통해 수신된 상기 단말기(30)로부터의 확인 응답 메시지가 ACK일 경우, 상기 전송된 데이터 프레임 1, 2, 3, 4에 연속하는 새로운 데이터 프레임을 전송하는 데, 본 발명에서는 그 새로운 데이터 프레임 5, 6, 및 7에 대해서도 재전송 여부와 관계없이 단위 중복 정보 !를 이전 전송 시의 중복 정보량인 !! 만큼 포함한 데이터 프레임 5!!, 6!! 및 7!! 로 전송함으로써 채널 상태에 적응할 수 있도록 한다. 따라서, MAC 계층에서는 채널 상태에 따라 중복 정보의 양을 조정할 수 있는 메커니즘이 정의되어야 하며, 이에 대해 도 3을 참조로 설명한다.In FIG. 2, the base station 20 transmits new data frames 1, 2, 3 and 4 to the terminal 30 and receives a response from the terminal 30. RTD) is required, during which time an n-channel stop-and-wait (SAW) mechanism is used to improve data transfer efficiency. When the quality of the transmission channel is poor and a NAK response is received through the receiving unit (not shown) of the base station 20, the transmitting unit (not shown) of the base station 20 overlaps the data frames 1, 2, 3, and 4. Data frame with information! 1 !, 2 !, 3 !! And 4 !! When the NAK response is received after the RTD, data frames (1 !!, 2 !!, 3 !!, 4 !!) with unit duplicate information! Are transmitted again. If the acknowledgment message from the terminal 30 received through the receiving unit of the base station 20 after the RTD is ACK, new data frames consecutive to the transmitted data frames 1, 2, 3, and 4 are transmitted. In the present invention, even for the new data frames 5, 6, and 7, unit duplicated information! As many data frames as included 5 !!, 6 !! And 7 !! It can be used to adapt to channel conditions. Therefore, in the MAC layer, a mechanism for adjusting the amount of redundant information according to channel state should be defined, which will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명에 따른 MAC 계층에서 채널의 상태에 따라 중복 정보량을 조정하기 위한 상태 천이도를 나타낸 것으로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 기본적으로는 전송 데이터 프레임에 대해 RTD 이후에 수신되는 응답 프레임에 따라 중복 정보량이 결정되어 진다. 즉, RTD 이후에 수신되는 응답 정보가 ACK일 경우에는 조건1에 따라 중복 정보를 줄이는 방향으로 상태천이를 수행하게 된다. 또한, 수신 응답 정보가 NAK일 경우에는 조건2에 따라 중복 정보를 늘이는 방향으로 상태천이를 수행하게 된다.3 is a state transition diagram for adjusting the amount of redundant information according to the state of the channel in the MAC layer according to the present invention. As shown in the figure, basically, a response received after RTD for a transmission data frame The amount of redundant information is determined according to the frame. That is, when the response information received after the RTD is ACK, the state transition is performed in a direction of reducing duplicate information according to condition 1. In addition, when the reception response information is NAK, the state transition is performed in the direction of increasing the redundant information according to condition 2.
중복 정보를 줄이는 방향으로 상태 천이를 수행하기 위한 상기 조건 1은 다음과 같다.Condition 1 for performing state transition in a direction of reducing duplicate information is as follows.
확인 응답 정보가 ACK이고, 이전의 상태와 비교하여 물리 채널에 대한 채널품질 측정값이 향상되었을 경우에는 중복 정보를 줄이는 상태 천이를 수행한다. 만약, 물리 채널의 품질 측정이 불가능 할 경우에는 기 설정된 횟수 이상 연속적으로 ACK인 응답 프레임을 수신할 경우에 중복 정보를 줄이는 방향으로 상태 천이를 수행한다.If the acknowledgment information is ACK and the channel quality measurement for the physical channel is improved compared to the previous state, the state transition is reduced to reduce the redundant information. If it is impossible to measure the quality of the physical channel, the state transition is performed in a direction of reducing duplicate information when receiving a response frame that is ACK continuously for a predetermined number of times.
중복 정보를 늘리는 방향으로 상태 천이를 수행하기 위한 조건 2는 다음과 같다.Condition 2 for performing state transition in a direction of increasing duplicate information is as follows.
확인 응답 정보가 NAK이고, 이전의 상태와 비교하여 물리 채널에 대한 채널 품질 측정값이 악화되었을 경우에는 중복 정보를 늘이는 상태 천이를 수행한다. 만약, 물리 채널의 품질 측정이 불가능 할 경우에는 NAK인 응답 프레임을 수신할 경우에 중복 정보를 늘이는 방향으로 상태 천이를 수행하며, 이후 수신되는 RTD 1 프레임 시간 동안 수신되는 NAK 응답은 무시하게 된다.If the acknowledgment information is NAK, and the channel quality measurement for the physical channel is deteriorated compared to the previous state, the state transition to increase the redundant information is performed. If it is impossible to measure the quality of the physical channel, when receiving a response frame of NAK, the state transition is performed in the direction of increasing duplicate information, and the NAK response received during the received RTD 1 frame time is ignored.
본 발명에서는 상기 조건 1 및 상기 조건 2를 상태에 따라 수행함과 아울러, HARQ를 위한 프로세스를 생성하고, 초기의 첫번째 데이터 프레임을 전송할 경우에는 기지국내의 다른 HARQ 프로세스로부터 채널의 상태(즉, 품질, 전송 전력 등)가 가장 유사한 채널을 선택하여 중복 정보량을 초기값을 참조하여 사용한다.In the present invention, the condition 1 and the condition 2 are performed according to the state, and when a process for HARQ is generated and an initial first data frame is transmitted, the state of the channel (ie, quality, Select the channel most similar to the transmit power) and use the redundant information with reference to the initial value.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 비동기 이동 통신 시스템에서의 하이브리드 에이알큐를 위한 미디어 억세스 콘트롤 계층에서의 중복 정보 적용 방법은, 비동기 이동 통신 시스템에서의 효율적인 데이터 전송을 위한 HARQ 메커니즘에서 오류 방지를 위해 필요한 중복(redundancy) 정보를, 채널 상태에 따라 다르게 적용하였으며 또한, 데이터의 전송에 있어 이를 충분히 고려하여 효과적인 전송이 가능토록 하였다. 따라서, 본 발명은 MAC 계층에서 추가되는 오류 복구를 위한 중복 정보를 관리하는 방안에 대한 기존 문제점을 해결하였으며, 결과적으로 비동기 이동 통신 시스템에서의 HARQ를 이용한 데이터 전송을 효과적으로 지원함으로서 서비스 효율을 높이는 효과가 창출된다.As described in detail above, the method of applying redundancy information in a media access control layer for hybrid AQ in an asynchronous mobile communication system according to the present invention is provided for error prevention in an HARQ mechanism for efficient data transmission in an asynchronous mobile communication system. Necessary redundancy information is applied differently according to channel conditions, and in consideration of this in data transmission, effective transmission is possible. Accordingly, the present invention solves the existing problem of the method of managing redundant information for error recovery added in the MAC layer, and as a result, the service efficiency is improved by effectively supporting data transmission using HARQ in an asynchronous mobile communication system. Is created.
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