KR100811355B1 - 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법. - Google Patents

무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신의 ARQ시스템에서 필수적인 피드백(feedback) 제어정보 에 관한 것으로, 특히 수신데이터가 에러인 경우에 수신측에서 파악한 채널상태에 따라 송신측에 재전송을 요구하는 정보신호(NAK)을 보내거나, 채널상태를 제어할수 있는 다중 제어정보를 포함한 정보신호(NAK WITH CONTROL)를 송신측에 전송하는 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무선통신시스템에서의 전송 요청 방법은, 수신데이터에 에러가 발생한 경우에는 채널상태를 검사하여, 그 결과에 따라 송신측에 재전송정보신호를 다르게 전송하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 수신데이터에 에러가 발생한 경우에 수신측에서 채널상태를 파악하여 송신측에 전송하므로써 재전송에 대한 효율을 증대시킬 수 있다.
이동통신, 재전송, 제어정보, 채널환경

Description

무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법. {Method for requesting data transmission in radio communication system}
도 1은 종래 발명의 ARQ의 수신측 흐름도
도 2는 본 발명의 ARQ의 수신측 흐름도
본 발명은 이동통신의 ARQ시스템에서 필수적인 피드백(feedback) 제어정보 에 관한 것으로, 특히 수신데이터가 에러인 경우에 수신측에서 파악한 채널상태에 따라 송신측에 재전송을 요구하는 정보신호(NAK)을 보내거나, 채널상태를 제어할수 있는 다중 제어정보를 포함한 정보신호(NAK WITH CONTROL)를 송신측에 전송하므로써 송신측에서 ARQ을 효과적으로 수행하기 의한 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게, 본 발명에서는 무선채널의 ARQ 기법에서 ACK/NAK이외의 제어정보를 전송할 수 있는 제어정보구조가 구비된 시스템에서, 수신데이터에 에러가 발생하지 않은 경우에는 수신되었다는 정보신호인 ACK를 송신측에 전송하고, 에러가 발생한 경우에는 수신측에서 송신측의 채널상태를 검사하여, 채널상태가 양호한 경우에는 일반적인 재전송을 요구하는 정보신호인 NAK를 송신측에 전송하고, 채널상태가 불량한 경우에는 송신측의 채널상태를 제어할수 있는 다양한 정보를 포함한 정보신호(NAK WITH CONTROL)를 송신측에 전송하는 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법이다.
즉, 수신데이터에 에러가 있는 경우에는 NAK신호를 보내게 되는데, 먼저 채널상태를 확인하여 상기의 NAK신호를 다수의 비트의 형태를 달리하여 전송하는 것이다.
이하 본발명과 관련된 종래기술에 대해 간단히 설명한다.
먼저 상기의 ARQ 시스템에서 ACK/NAK는 각 프레임의 CRC(Cyclic Redundancy Check)로부터 얻어지며 채널의 상황을 대변해준다. 즉, 송신측으로부터의 수신신호가 오류발생시 이를 검출하여 재전송을 요구하는 NAK신호를 보낸다.
수신측에서 송신측으로 전송되는 제어정보구조에는 새로운 정보 또는 재전송에 필요한 ACK, NAK가 포함되어있다. ACK나 NAK는 보통 한 비트의 정보로 표시되며 ACK는 오류가 발생하지않아 재전송이 필요치 않음을 의미하며, NAK는 오류가 발생했으므로 재전송을 요구하는 의미이다.
또한 적응형변조 및 코딩(AMC)(adaptive modulation and coding)은 채널의 변화에 적응하여 가장 알맞은 modulation과 coding set을 선정하여 전송하는 방식이다. 이는 적절한 scheduling 기법과 함께 사용되어 시스템 성능을 개선하는데 사 용된다.
상기의 ARQ시스템에서는 AMC와는 달리 수신측에서 채널을 측정할 필요가 없어 채널측정 오류 가능성이 없으며 또한 신속한 동작이 가능하다.
따라서 ARQ는 순간적인(instantaneous) 링크적응(link adapation)을 위해, AMC는 이보다 느린 link adaptation을 위해 사용된다.
상기의 ARQ시스템 및 제어정보구조와 AMC에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
첫째로, 일반적인 ARQ시스템에서 재전송을 제어하는 정보는 실제로 데이터가 전송되는 반대 링크의 제어정보구조를 통하여 전송된다.
즉, 동작을 살펴보면 송신측에서 CRC가 붙은 프레임 정보가 수신측으로 전송된다. 예를 들어 이를 하향링크(downlink)라고 가정해보면, 수신측(이동국)에서는 CRC정보를 분석하여 프레임이 오류가 생겼는지 아닌지를 판정하여 송신측에 전송한다.
상기 송신측에 전송되는 정보는 -1 또는 1의 한 비트 정보(예를 들어 이진수 0은 -1를 의미하고, 이진수 1은 1을 의미함)로 표시되며 (물론 복수 비트로 표시될 수도 있음.예를들어 00 및 01은 -1을 의미하고, 10 및 11은 1을 의미함) 이를 오류 유무에 따라서 상기처럼 매핑하여 ACK 또는 NAK를 표현한다. 여기서의 ACK/NAK 정보를 나타내는 -1 또는 1의 정보는 수신측(이동국)에서 다시 송신측(기지국)으로 상향링크의 제어정보구조를 통해 전송되어진다.
송신측은 상기 정보를 받아보고서 기전송한 프레임이 제대로 전송되었는지 아닌지 알게되고 NAK에 대해서는 수신측으로 하향링크를 통해 최초전송 프레임의 재전송을 하게된다. 물론 ACK인 경우는 새로운 프레임을 전송하게 된다.
상기의 ARQ 제어정보구조는 ACK/NAK을 표시하는 -1 또는 1를 나타내는 이진(binary)정보를 포함하는 링크 구조를 가진다.
둘째로 AMC의 동작을 ARQ와 비교하여 설명하면, AMC는 채널 상황을 채널측정을 통해 알게되는데, 예를들어 하향채널(downlink)을 기준으로 채널상황을 파악하는 방법에는, 하향채널에서 pilot 채널을 측정하여 채널상황을 알게되면 이를 수신측은 바로 송신측에 상향채널을 통해 알리는 방법과 수신측에서 아예 AMC set을 선택하여 송신측으로 올려보내는 방법 및 채널 측정없이 하는 별도의 방법이 있다.
이를 통해서 송신측은 MCS set을 선정하여 하향링크를 통해 데이터를 전송하게된다.
한편, 상기와 같은 ARQ 시스템에서, 제어정보구조는 상기에서 설명한바와 같이 ACK/NAK을 표시하는 이진정보를 포함하는 구조이며, 송신측에서는 상기 ACK/NAK신호가 들어오는 경우 새로운 전송프레임과 재전송이 필요한 전송프레임간의 전송시점을 판단하기 위한 스케쥴링 기능을 가진다.
이하 도 1의 일반적인 ARQ을 수행하기 위한 수신측에서의 동작과정을 설명한다.
흐름도에서 보는바와 같이, 수신측에서는 송신측에서 전송한 패킷형태의 데이터를 수신한다. (단계 11).
이후 수신테이터를 복조및 디코딩하여 상기 수신데이터의 에러를 검사하기 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)(순환중복검사)를 수행하여 수신 데이터의 에러유무를 판단한다.(단계 12,13,14).
상기 에러유무를 판단하여, 수신테이터에 에러가 없는 경우에는 이상없이 수신되었고 새로운 데이터를 전송하라는 정보신호인 ACK신호를 송신측에 전송하고, 수신테이터에 에러가 있는경우에는 재전송을 요구하는 정보신호인 NAK신호를 송신측에 전송한다. (단계 15,16).
그러나 종래의 ARQ 방식를 적용한 시스템의 수신측은 재전송에 관련된 제어정보로 ACK과 NAK의 이진 정보만을 전송하며, 이를 기준으로 재전송을 위한 전송 시간을 판단하는 scheduling 과정이 송신측에서 동작하게 된다.
이때 재전송이 필요한 경우는 송신측에서 수신측으로 전달되는 채널의 상황이 열화되어 있는 경우라고 볼 수가 있으며 이를 고려한 scheduling이 필요하다. 하지만 송신측에서는 이러한 정확한 순시적인 채널 정보를 측정하기는 어려우므로 재전송에 대한 효율을 감소시킬 수가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제인 송신측에서 정확한 순시적인 채널 정보를 측정하기가 어려운점을 해결하기 위해, 수신측에서 송신측으로 ACK/NAK의 이진정보를 포함한 다중 제어 정보를 전송하고, 상기의 ACK/NAK 이외의 정보를 scheduling 과정에 활용하므로써 시스템의 정보 전달 효율을 극대화 하는 방법을 제안한다. 특히 상기의 다중제어정보에는 채널상태에 대한 정보가 전송된다.
본 발명에 따른 무선통신시스템에서의 전송 요청 방법은, 수신데이터에 에러가 발생한 경우에는 채널상태를 검사하여, 그 결과에 따라 송신측에 재전송정보신호를 다르게 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 수신데이터에 에러가 발생한 경우에 채널상태를 검사하여, 그 결과가 양호한 경우에는 재전송을 요구하는 정보신호(NAK)를 송신측에 전송하고, 불량한 경우에는 임의의 제어정보를 상기 전송된 데이터의 수신여부를 알려주는 정보신호와 함께 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선(이동)통신시스템에서 ACK/NAK 이외의 제어정보구조를 이용한 ARQ에 대해 설명한다.
본 발명을 개괄적으로 설명하면, 무선채널의 ARQ 기법에서 ACK/NAK이외의 제어정보를 전송할 수 있는 제어정보구조가 구비된 시스템에서, 수신데이터에 에러가 발생한 경우에는 수신측에서 송신측의 채널상태를 검사하여, 채널상태가 양호한 경우에는 일반적인 재전송을 요구하는 정보신호인 NAK를 송신측에 전송하고, 채널상태가 불량한 경우에는 송신측의 채널상태를 제어할수 있는 정보를 포함한 정보신호(NAK WITH CONTROL)를 송신측에 전송하여 재전송에 대한 효율을 증대시킬 수 있는 ARQ에 관한 것이다.
이하 본 발명인 무선시스템에서의 데이터 전송 요청을 위한 도 2의 흐름도를 설명한다.
먼저 도 2와 관련하여 전반적으로 설명한다.
도 2에서 ACK라고 판단되는 경우는 전송이 끝난 경우로 해석이 가능하므로 추가되는 채널 정보가 필요하지 않다. 이와는 반대로 NAK라고 판단한 경우는 채널의 상황이 전체적으로 좋은 상황인데도 불구하고 재전송이 발생되어 빠른 재전송이 필요한 것인지, 아니면 채널 상황이 현재 계속 좋지 않은 상황이라 재전송에 대한 시도가 시간적 지연이 필요한 것인지 등 여러 상황에 대한 정보의 구분이 가능하다.
상기와 같은 상황은 수신측에서는 수신 채널의 추정 알고리즘으로 알 수가 있지만 송신측에서는 다른 정보가 없이는 불가능하다.
따라서 이러한 채널 정보를 추가로 정하여 수신측에서 송신측으로 전송되는 다중 신호 중에서 ACK/NAK에 할당된 신호 이외의 부분에 할당하여 전송을 할 수가 있으며 이것은 도 2의 네모블록에 나타나 있다. 즉, ACK/NAK에 관한 정보 이외의 정보들은 NAK 신호에 종속적으로 속해 있는 것이다.
이러한 다중 신호를 구성하는 방법은 여러 방식이 있을 수가 있다. 한가지 예를 들면 짝수개의 비트가 제어 정보 신호로 구성되는 경우 Walsh function과 같은 orthogonal signaling, 또는 Amplitude modulation 등으로 신호를 구성할 수가 으며, 다른 예로써 주어진 다수 비트 중에 하나의 비트를 부가 제어 정보로 빼내어 이 비트를 제외한 다른 비트들로 ACK/NAK을 제어정보를 수신한 송신측에서 판별하 여 NAK이 판단된 경우는 부가 제어 정보에 해당하는 비트를 복조하여 이용하는 방식이다.
상기의 다중신호(다수비트 이용)로 구성된 제어신호의 예를 설명한다.
도 2의 단계 24에서 에러유무 판단결과, 에러가 없는 경우에는 다수의 비트, 예를들어 8비트의 연속된 "11111111"를 송신측에 전송하여 수신 완료를 알려주는 ACK신호를 보낸다.
한편, 상기 단계 24에서 에러가 있는 경우에는 NAK신호를 보내게 되는데, 먼저 채널상태를 확인하여 상기의 NAK신호를 다수의 비트의 형태를 달리하여 전송하는 것이다. 즉 일반적인 재전송요구 또는 각 채널상태를 제어할 수 있는 각 제어신호를 다수의 비트를 이용하여 전송하는 것이다.
예를들면, 채널상태가 양호시에는 일반적인 재전송을 하라는 의미인 NAK신호를, 상기의 경우와 같이 다수의 비트가 8비트라면, "00000000"를 연속적으로 송신측에 전송하고, 만약 채널상태가 불량한 경우에는 각각의 채널상태를 제어하기 위한 NAK신호를, 상기 8비트를 다양하게 하여 송신측에 전송하는 것이다.
예를들어, 다수의 비트를 이용하여 송신측에 전송되는 제어정보가 "01010101"이라면, 임의의 채널상태를 제어하기 위한 제어정보를 포함한 NAK(NAK WITH CONTROL)신호이다.
또한 상기의 다수의 비트를 이용하여 송신측에 전송되는 제어정보가 "00100100"이라면, 임의의 채널상태를 제어하기 위한 제어정보를 포함한 또다른 NAK(NAK WITH CONTROL)신호이다.
상기에서 처럼 제어정보를 포함한 NAK신호는 다수의 비트(n)를 사용시 2n 만큼 다양하게 전송할 수 있을 것이다.
상기 예들은 본 발명에서 제안한 ARQ 관련 다중 정보 구성 및 활용 방안의 일부이고 다른 여러 방안들이 제시 될 수가 있다.
이하 도 2를 설명한다.
도 2의 흐름도에서 보는바와 같이, 수신측에서는 송신측에서 전송한 패킷형태의 데이터를 수신한다. (단계 21).
이후 수신테이터를 복조및 디코딩하여 상기 수신데이터의 에러를 검사하기 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)(순환중복검사)를 수행하여 수신 데이터의 에러유무를 판단한다.(단계 22,23,24).
상기 에러유무를 판단하여, 수신테이터에 에러가 없는 경우에는 이상없이 수신되었고 새로운 데이터를 전송하라는 정보신호인 ACK신호를 송신측에 전송한다. (단계 25).
그러나 수신테이터에 에러가 있는경우에는 본 발명에서 별도로 제안한 블록과정을 수행한다.
즉, 수신데이터에 에러가 발생한 경우에는 수신측에서 송신측의 채널상태를 검사하여, 채널상태가 양호한 경우에는 일반적인 재전송을 요구하는 정보신호인 NAK를 송신측에 전송하고, 채널상태가 불량한 경우에는 송신측이 채널상태를 제어할수 있는 정보를 포함한 정보신호(NAK WITH CONTROL)를 송신측에 전송한다. (단계 26,27,28).


상기한 바와같이 본 발명에서는 수신 데이터에 에러가 발생한 경우에 수신측에서 채널상태를 파악하여 그 결과에 따라 송신측에 일반적인 재전송을 요구하는 정보신호인 NAK를 전송하거나, 송신측으로 하여금 송신측 채널을 제어하여 재전송을 할 수 있게하는 제어정보를 포함한 정보신호인 NAK를 전송하기 위한 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다.
따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
본 발명을 이용하여 ACK/NAK이외의 추가적인 제어정보를 수신데이터에 에러가 발생한 경우에 수신측에서 채널상태를 파악하여 송신측에 전송하므로써 재전송에 대한 효율을 증대시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 송신측으로부터 수신측으로 데이터를 전송하고, 수신측으로부터 송신측으로 전송된 데이터의 수신여부를 알려주는 정보신호를 전송하는 무선통신의 시스템에 있어서,
    송신측에서 수신측으로 데이터를 전송하는 단계 ;
    수신된 데이터의 에러 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인결과, 상기 수신데이터에 에러가 발생한 경우에는 채널상태를 검사하여, 상기 채널 상태 검사 결과의 각각의 상태를 제어할 각각의 제어 정보를 포함한 재전송정보신호(NAK WITH CONTROL)를 송신측에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수신데이터에 에러가 발생한 경우에 채널상태를 검사하여, 그 결과가 양호한 경우에는 재전송만을 요구하는 일정한 정보신호(NAK)를 송신측에 전송하고, 불량한 경우에는 서로 다른 복수의 정보 비트를 이용하여 미리 정한 각각의 제어정보를 상기 전송된 데이터의 수신여부를 알려주는 정보신호와 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법.
  3. 송신측으로부터 수신측으로 데이터를 전송하고, 수신측으로부터 송신측으로 전송된 데이터의 수신여부를 알려주는 정보신호를 전송하는 무선통신의 시스템에 있어서,
    송신측에서 수신측으로 데이터를 전송하는 단계 ;
    수신된 데이터의 수신 에러 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 결과에 의거, 에러가 없는 경우의 상기 수신확인신호를 알려주는 정보신호가 하나의 비트값을 미리 정한 비트 수만큼 반복하는 경우, 재전송정보신호는 상기 비트값과 다른 하나의 비트값을 조합하여 재전송 요청 정보(NAK/NAK WITH CONTROL)를 표현하여 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 재전송정보신호(NAK)가 상기 수신확인을 알려주는 정보신호(ACK)의 비트값과 다른 하나의 비트값이 미리 정한 일정 비트수만큼 반복하는 경우, 조건없는 재전송 요청임을 나타태는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 데이터 전송 요청 방법.
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