KR100989529B1 - 무선 통신 시스템에서 향상된 업링크로 오버헤드 감소를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 향상된 업링크로 오버헤드 감소를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

패킷 (401) 에 내장된 식별 정보 없이 무선 이동 사용자 장비 (110) 와 기지국 (120) 사이에 데이터가 송신되게 하는 동기 무선 통신 시스템 (100) 에 시스템 및 장비가 제공되어, 그 결과, 송신 오버헤드를 감소시킨다. 실패한 패킷에 대한 재송신이 다음 그룹의 HARQ 인스턴스에 대응하여 기대되는 예정된 송신 방식에 기초하여 기지국 (120) 에서 패킷이 리오더링된다.
Figure R1020097012717
업링크, 오버헤드 감소.

Description

무선 통신 시스템에서 향상된 업링크로 오버헤드 감소를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OVERHEAD REDUCTION IN AN ENHANCED UPLINK IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
35 U.S.C.119 조 하의 우선권 주장
본 특허 출원은 2004년 5월 5일 출원되고 본 양수인에게 양도되었으며 본 명세서에 참조로 통합된, 발명의 명칭이 "향상된 업링크 (EUL) 로 오버헤드 감소를 위한 기술 (Technique for Overhead Reduction in Enhanced Uplink (EUL))" 인 미국 가특허 출원 제 60/568,623 호에 대해 35 U.S.C.119(e) 조 하의 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는, 무선 통신 시스템에서 더 적은 데이터 오버헤드를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신은 점차 대중화되었고, 시스템 자원에 대한 요구 또한 증가했다. 제 3 세대 이동 통신 시스템 (3G) 이 더욱 광범위하게 수용됨에 따라, 고 광대역 무선 데이터 서비스의 다수의 새로운 유형에 대한 요구가 크게 증가될 것으로 기대 된다. 예를 들어, WCDMA 와 같은 3G 인터페이스 표준은 멀티미디어의 무선 송신, 무선 이메일, 인터넷 접속, 비디오 스트리밍, 이미지 송신 및 인터액티브 게임과 같은 다수의 대역폭 집중적인 서비스를 대중화함으로써 부족한 대역폭에 대한 요구를 증가는 경향이 있다. 현재에, 무선 시스템은 대중적인 영역에서의 피크 이용 시간에서의 용량에 거의 근접하게 채우는 경향이 있고, 대역폭에 대한 요구는 증가될 것이 기대된다. 시스템 설계자는 끊임없이 대역폭에 대한 증가하는 요구를 충족시키기 위해 데이터를 더욱 효율적으로 송신하는 방법을 찾고 있다. 아이러니하게, 시스템 이용이 풀 용량에 도달함에 따라, 동시에 송신되는 경쟁 신호로 인해 드롭된 무선 콜의 발생률이 실질적으로 증가하여, 그 결과, 손실 데이터를 재송신하기 위해 추가적인 무선 자원을 요구한다.
고속 다운링크 패킷 접속 (HSDPA) 은 다운링크 통신을 무선 사용자에게 스트림라인 (streamline) 하는 WCDMA 의 일 진전이다. 증가된 무선 요구의 또 다른 양태는 업 링크인, 무선 사용자로부터 기지국으로의 송신을 고려한다. 고속 업링크 송신은 향상된 업링크 (EUL) 인, 또 다른 WCDMA 진전에 의해 해결된다. EUL 의 목적은 고속 데이터 업링크 접속을 향상시키는 것이다. EUL 표준이 올바른 방향으로의 진일보일지라도, 무선 업링크 송신의 효율에는 여전히 개선의 여지가 있다.
상술한 바와 같이 EUL 표준이 올바른 방향으로의 진일보일지라도, 무선 업링크 송신의 효율에는 여전히 개선의 여지가 있다.
본 발명의 일 양태에서, 무선 통신 시스템의 방법이 제공된다. 본 방법은 데이터를 미식별 (identityless) 패킷으로 형성하는 단계, 및 미식별 패킷을 송신하는 단계를 포함한다. 미식별 패킷이 송신되었던 동안의 인스턴스에 기초하여 수신시에, 미식별 패킷이 식별되도록 하는 예정된 송신 방식에 따라 미식별 패킷이 송신된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 무선 통신 시스템의 방법이 제공된다. 본 시스템은 데이터를 미식별 패킷으로 인코딩하도록 구성된 인코더 및 미식별 패킷의 초기 송신을 전송하도록 구성된 송신 회로를 구비한다. 본 시스템은 초기 송신에 관련된 NACK 를 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 수신기 회로 및 NACK 의 수신에 응답하여 데이터의 재송신을 전송함을 제어하도록 구성된 로직을 포함하는 프로세서를 더 구비한다. 재송신은 예정된 송신 방식에 따라 전송된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 이동국이 제공된다. 이동국은 데이터를 미식별 패킷으로 인코딩하는 수단, 미식별 패킷의 초기 송신을 송신하는 수단, 초기 송신과 관련된 NACK 를 포함하는 신호를 수신하는 수단, NACK 를 수신함에 응답하여 데이터의 재송신을 제어하는 수단을 구비한다. 재송신은 재송신이 초기 송 신과 관련되도록 하기 위해 초기 송신에 후속하는 소정의 수의 인스턴스에 전송된다.
본 발명에 따르면 무선 업링크 송신의 효율이 개신될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 다양한 실시형태에 따라 이동국 및 클라이언트 디바이스를 지원하는 통상적인 무선 네트워크 아키텍처 (100) 를 도시한다. 도시된 본 시스템은 광대역 코드 분할 다중 접속 (WCDMA) 이지만, 본 발명의 실시형태는 CDMA2000, GSM/GPRS, 또는 이러한 무선 시스템 및 프로토콜과 함께 동작하도록 구현될 수도 있다. 무선 시스템은 통상적으로 코어 네트워크 (150), 하나 이상의 무선 네트워크 서브 시스템 (RNS; 140), 및 무선 사용자 장비 (110) 를 포함한다. 다음으로, RNS (140) 는 기지국 (120; 노드-B들) 에 접속된 하나 이상의 각각의 무선 네트워크 제어기 (RNC; 130) 를 포함한다. 구현의 특징에 의존하여, 노드-B 는 다른 이름으로 칭하는 다른 형태를 취할 수도 있거나, 보통 예를 들어, 송수신 기지국 (BTS; base transceiver station) 또는 기지국 시스템 (BSS) 인 다른 시스템의 형태를 가질 수도 있다. 도면에서 RNC (130) 로 지칭되는 무선 네트워크 제어기는 일부 구현에서 다른 형태를 취할 수도 있고 다른 이름으로 칭해질 수도 있으며, 또한 통상 예를 들어, 기지국 제어기 (BSC), 이동 스위칭 센터 (MSC) 또는 서빙 GPRS 지원 노드 (SGSN) 인 다른 시스템의 형태를 가질 수도 있다. SGSN 은 패킷-스위칭된 접속을 다루는 코어 네트워크 엔터티이고, MSC 는 회로-스 위칭된 접속을 다루는 코어 네트워크 엔터티이다. 도 1 은 다수의 상이한 이름 예를 들어, 셀룰러 폰, 이동국, 무선 핸드셋 등에 의해 알려질 수도 있는 무선 사용자 장비 (UE; 110) 를 도시한다. 본 발명의 범위는 이러한 시스템, 이름, 용어 및 유사한 유형의 무선 시스템의 소자에 대한 구현을 커버한다.
도면에 도시된 무선 네트워크는 단지 예시적이고 도 1 에 도시된 무선 시스템 (100) 과 같은 방법으로 접속될 수도 있는 콤포넌트간 및 콤포넌트 중에서 공중을 통해 통신을 하게 하는 임의의 시스템을 포함한다. UE (110) 는 하나 이상의 셀룰러 폰, 무선 접속 컴퓨터, PDA (개인 휴대 정보 단말기), 페이져, 네비게이션 디바이스, 음악 또는 비디오 콘텐츠 다운로드 유닛, 무선 게임 디바이스, 제고 제어 유닛 (inventory control unit), 또는 공중 인터페이스를 통한 무선으로 통신하는 다른 유사한 유형의 디바이스를 포함하는, 다수의 상이한 유형의 무선 디바이스를 포함할 수도 있다. 셀룰러 또는 다른 통신 서비스는 일반 전화 교환망 (Public Switched Telephone Network; PSTN), 인터넷, 종합 정보 통신망 (Integrated Services Digital Network; ISDN), 하나 이상의 근거리 통신망 (local area network; LAN) 또는 광역 통신망 (wide area network; WAN) 또는 가상 사설 통신망 (virtual private network; VPN), 또는 다른 이러한 네트워크일 수도 있는 고정된 네트워크 (150) 를 통해 데이터 링크 또는 다른 네트워크 링크를 통해 캐리어 네트워크와 통신할 수도 있다.
무선 시스템 (100) 은 RNS (140) 또는 UE (110) 을 통해 통상적으로 데이터 패킷으로 전송되는 메시지 또는 다른 정보를 제어한다. 각각의 RNC (130) 는 통상적으로 하나 이상의 노드-B (120) 기지국에 접속된다. 2 이상의 노드-B 가 특정 UE (110) 관련되는 경우, 그 UE (110) 의 활성 세트에서의 모든 노드-B 는 E-DCH 프레임 넘버의 동일한 노션 (notion) 을 가질 수도 있어, UE (110) 와 소프트 핸드오버 (SHO) 중인 2 개의 상이한 노드-B 로 또는 2 개의 상이한 노드-B 로부터의 패킷은 정확히 해석되고 저장될 수 있다. RNC (130) 는 랜드라인 (landline) 네트워크 (예를 들어, PSTN 또는 ISDN) 의 정상 스위칭 노드와 유사한 방법으로 무선 시스템 (100) 내에서 동작하는 것으로 여겨질 수도 있다. 통상적으로, RNC (130) 는 무선 UE (110) 을 관리하고 제어하는 로직 (예를 들어, 프로세서 또는 컴퓨터) 을 포함한다. RNC (130) 의 로직은 라우팅, 등록 (registration), 인증, 로케이션 업데이팅, 핸드오버 및/또는 RNC (130) 와 관련된 노드-B 에 등록된 무선 UE (110) 에 대한 인코딩 방식과 같은 기능들을 관리하고 제어한다. RNC (130) 는 일반적으로 네트워크 (150) 의 상호접속과 유사한 방법으로 고정된 통신 라인의 네트워크를 통해 데이터 전송 및/또는 음성 정보에 대해 구성된 네트워크에 의해 노드-B 에 접속된다.
다양한 RNC (130) 및 노드-B (120) 소자로의 통신 및 다양한 RNC (130) 및 노드-B (120) 소자로부터의 통신은 인터넷 및/또는 PSTN 의 일부를 포함할 수도 있는 랜드라인의 이 네트워크를 통해 통상적으로 수행된다. 업스트림, 즉 상술한 바와 같이, RNC (130) 는 예를 들어, PSTN, 인터넷, ISDN 등의 복수의 네트워크들에 접속될 수도 있어, 그 결과 UE (110) 디바이스를 더 광범위한 네트워크에 접속하게 한다. 음성 송신에 더하여, 데이터가 이 분야에 공지된 SMS 또는 다른 OTA 방법을 통해 클라이언트 디바이스에 송신될 수도 있다. RNC (130) 를 포함하는 서브시스템 RNS (140) 은 노드-B (120) 와 UE (110) 사이의 무선 링크를 제어한다. 각각의 노드-B (120) 는 UE (110) 로/또는 UE (110) 로부터 송수신하는 하나 이상의 송신기 및 수신기를 가진다.
노드-B (120) 는 당업자에게 공지된 공중을 통한 (OTA; over-the-air) 방법에 의해 UE (110) 로 무선으로 데이터 메시지 또는 다른 정보를 브로드캐스팅한다. 예를 들어, UE (110) 과 노드-B (120) 사이의 무선 신호는 CDMA (코드 분할 다중 접속), TDMA (시간 분할 다중 접속), FDMA (주파수 분할 다중 접속), OFDM (직교 주파수 분할 다중) 및 GSM 또는 통신 또는 데이터 네트워크에 이용되는 다른 유사한 무선 프로토콜과 같은 코딩 기술의 합성을 이용하는 임의의 시스템을 포함하는 임의의 몇몇 상이한 기술들에 기초할 수도 있지만, 이에 한정하지 않는다.
도 2 는 UE (110) 및 노드-B (120) 의 일부 세부사항을 도시한다. 노드-B (120) 는 적당한 코딩 프로토콜 또는 방식으로 송신될 정보를 인코딩하고 수신된 정보를 디코딩하는 인코더/디코더 (125) 를 포함한다. 노드-B 는 UE (110) 로부터 미식별 패킷을 무선으로 수신하고 RNC (130) 로 패킷을 송신하는 (랜드라인을 통해 송신될 수도 있음) 수신기/송신기 회로 (127) 를 포함한다. 노드-B (120) 는 또한 무선 통신에 관련된 프로세스 및 동작, 및 특히, 여기서 상술한 프로세스 또는 동작을 수행하거나 제어할 수 있는 회로 또는 로직을 포함하는 프로세서 (121) 를 포함한다. 예를 들어, 프로세서 (121) 는 초기 실패한 송신에 후속하는 소정의 수의 인스턴스에 수신된 재송신에 기초하여 미식별 송신이 사전 수신된 초기 송신과 관련됨을 인지하도록 구성된 로직을 포함한다.
노드-B (120) 는 여기서 상술된 바와 같이 무선 통신을 수행하는데 이용되는 다양한 프로토콜, 라우팅, 프로세스 또는 소프트웨어를 저장하는 메모리 (123) 를 포함한다. 예를 들어, 메모리 (123) 는 UE (110) 와 통신하는 하나 이상의 송신 방식, 프로토콜 또는 스트래티지를 저장할 수도 있다. 송신 방식, 스트래티지 및 프로토콜은 손실 또는 손상된 데이터로 인한 재송신의 타이밍, 리던던시 버전 인코딩 (만약 존재한다면), 및 무선 통신의 송수신에 이용되는 임의의 인코딩 방식 또는 프로토콜에 관련한 정보를 포함한다. 이 정보는 또한 RNC (130) 의 메모리에 저장되고, 필요한 경우, 또는 주기적인 업데이트 및 시스템 유지를 수행하는 동안 노드-B 에 통신될 수도 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, UE (110) 의 실시형태는 통상적으로 노드-B (120) 의 일부에 대응하는 것들에 유사한 기능을 수행하는 프로세서 또는 다른 로직 (107), 메모리 (109) 및 인코더/디코더 회로 (111) 를 포함한다. 예를 들어, 인코더 회로 (111), 또는 UE (110) 와 함께 다른 유사 회로가 데이터를 인코딩하고 그렇지 않은 경우 데이터를 노드-B (120) 에 송신하기 위해 미식별 패킷으로 인캡슐레이팅 (encapsulate) 하도록 구성된다. 또한, 각각의 UE (110) 는 안테나 (113), 수신기/송신기 회로 (115) 및 무선으로 정보를 송수신하기 위해 당업자에게 공지된 다른 전자기술을 가진다.
무선 시스템 (100) 은 콜링 및 로밍을 위한 홈 위치 레지스터 (HLR) 및 방문자 위치 레지스터 (VLR) 에서의 정보를 포함할 수도 있다. 집중된 (centralized) HLR 은 통상적으로 UE (110) 의 현재 위치에 따라, 무선 시스템 (100) 에 등록된 각각의 UE (110) 에 대한 관리 정보를 포함한다. VLR 은 콜 제어에서의 이용을 위한 집중된 HLR 로부터 선택된 관리 정보와, 현재 RNC (130) 의 제어하에 있는 각각의 UE (110) 에 대한 가입자 서비스의 프로비저닝 (provisioning) 을 저장한다. 각각의 RNC (130) 는 통상적으로 그것과 관련된 VLR 을 가지고 RNC (130) 의 메모리에 자주 저장한다. 예를 들어, 장비 식별 레지스터 (EIR; Equipment Identity Register) 및 인증 센터 (AuC) 인 다른 레지스터가 무선 네트워크 (110) 에서 인증 및 보안을 위해 이용될 수도 있다.
도 2 에서 UE (110) 는 프로세서 (107) 로 지칭되는 로직을 포함한다. 실질적으로 로직은 레지던트 구성 로직, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 마이크로제어기, 또는 이들의 조합 또는 예를 들어, 적어도 도 6 에 도시된 UE (110) 동작인 여기서 상술된 동작들을 수행하도록 구성된 유사한 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 실행하는 하나 이상의 프로세싱 회로의 형태로 구성될 수도 있다. UE (110) 는 가입자 식별 모듈 (SIM) 또는 단말기에서 콜을 하게 하고 콜을 수신하며 다른 가입자 서비스를 수신할 수 있게 하는 UE (110) 를 식별하는 그런 다른 회로를 포함할 수도 있다. SIM 카드상에 저장된 UE (110) 의 국제 이동 단말기 식별 번호 (IMEI) 는 그 특정 UE (110) 를 유일하게 식별한다. SIM 카드는 또한 인증을 위한 AuC 레지스터로부터의 보안 키의 카피에 따라 시스템에 대한 가입자를 식별하는데 이용된 국제 이동 가입자 식별 번호 (IMSI; International Mobile Subscriber Identity), 및 보안, 인증 및 통신 프로토콜과 관련된 다른 정보를 가질 수도 있다. UE (110) 는 게임, 뉴스, 주식 모니터 등 과 같은 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 자주 그 위에 설치하거나, 그렇지 않은 경우 다운로드한다.
채널의 송신 상태에 의존하여, 비트 에러는 끊임없는 무선 통신을 수행하기 위해 해결될 필요가 있는 붕괴를 유발할 수도 있다. 프레임이 비트 에러를 포함하는 가능성은 채널의 비트 에러 레이트 및 프레임의 길이 또는 인스턴스에서의 데이터량의 함수이다. 무선 시스템 (100) 은 예를 들어, 자동 재송 요구 (ARQ; Automatic Repeat Request) 및/또는 순방향 에러 정정 (FEC) 인, 비트 에러가 있는 송신으로부터 검출하고/또는 복구하는 하나 이상의 메커니즘으로 구현된다. EUL 의 종래의 구현은 가치있는 대역폭 자원을 흡수하는 상당한 양의 오버헤드를 요구하지만, 본 발명의 실시형태는 EUL 과 관련된 오버헤드를 감소시켜, 그 결과, 업링크 송신을 취급하기 위한 전체 시스템 성능을 증가시킨다.
ARQ 는 수신기가 송신의 성공 또는 실패에 관련되는 송신기에 정보를 되돌려 전송시키는 피드백 채널을 이용한다. 통상적으로 ARQ 방식은 대역외 피드백 채널에 의존하지만, 일부 ARQ 방식은 대역내 피드백을 이용하여 구현될 수도 있다. ARQ 는 재송신을 요구하기 위해 네거티브 확인응답 (NACK; (negative acknowledgment) 종종 NAK 로 표현됨) 를 이용하여 명백히 구현될 수도 있다. 또한, ARQ 는 타임아웃 룰에 관련된 확인응답 (ACK) 를 이용하여 명백히 구현될 수도 있다. UE (110) 으로부터 송신을 수신시에, 노드-B (120) 는 ACK 또는 NACK 중 하나의 형태로의 송신과 관련하는 피드백을 제공하기 위해 ARQ 신호를 전송하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 명백한 대역외 ARQ 피드백을 가지는 시스템 에서, UE (110) 로부터의 데이터가 노드-B (120) 에 의해 수신되기 전에 손상되거나 손실되는 경우, 노드-B 는 UE (110) 이 실패한 송신을 재송신해야한다는 것은 나타내는 NACK 를 되돌려 전송한다.
재송신은 실패한 초기 송신의 인스턴스에 후속하는 소정의 수의 인스턴스에 재송신의 전송을 필요로 하는 예정된 송신 방식에 따라 발생한다. 일반적으로, 예정된 송신 방식은 동일한 상대 위치를 차지하는 인스턴스인, 다음 인스턴스 그룹에서 (예를 들어, 그룹에서 3 번째 인스턴스, 4 번째 인스턴스 등) 스케줄링된 재송신을 가진다. NACK 는 소정의 횟수까지 - 즉, 허용된 반복 시도의 수까지 - 또는 파지티브 확인응답 (ACK) 이 전송되는 케이스가 존재하는 인스턴스가 에러 없이 수신될 때까지 각각의 실패한 재송신에 대해 반복될 수도 있다. 에러 복구는 재송신(들) 자체가 데이터 에러를 포함하는 경우에 플레이 되지만, 에러가 없는 인스턴스는 2 개 이상의 송신/재송신을 소프트 컴바인 (soft-combine) 함으로써 생성된다.
다양한 실시형태는 하이브리드 ARQ (HARQ) 프로토콜을 이용하여 송신 인스턴스에서 수신된 비트 에러로부터 복구한다. HARQ 는 ARQ 확인응답 피드백 기술에 더하여 FEC 의 이용을 부가한다. 이것은 FEC 가 시스템이 재송신에 필요한 ARQ 피드백에 더하여 비트 에러를 검출하고 정정하도록 하기 때문에, 시스템의 효율을 개선한다. FEC 방식은 FEC 코드 구현을 위해 패리티 비트, 또는 잔여 비트를 이용한다. 이와 같이, FEC 방식은 수신기가 송신 채널에서 발생하는 에러를 검출하고 정정하게 하는 방법으로 송신된 데이터에 리던던시의 측정을 부가한 다. 이것은 송신된 신호가 신호 전력을 증가시키지 않고 노이즈에 덜 영향받도록 한다. 따라서, 이것은 필요한 재송신의 수를 감소시키고, 스루풋 성능을 개선하지만, FEC 를 구현하는 더욱 복잡한 송신기 및 수신기 설계를 요구한다. HARQ 시스템의 FEC 는 주어진 송신 출력 전력에 대해 데이터 스루풋 또는 비트 에러 레이트 (BER) 를 개선하는 경향이 있다. 특정 ARQ 방식의 BER 값은 검출되지 않은 에러 - 즉, ARQ 방식의 존재에도 불구하고 비트 에러가 발생함 - 의 레이트를 추적함으로써 결정된다. 그러나, ARQ 가 효과적이라면 BER 값이 0 에 접근하기 때문에, 특정 ARQ 방식의 성능을 게이징하는 견고한 수단이 아니다. HARQ 시스템의 FEC 의 이용은 프레임 에러 레이트 (FER), BER 에 유사한 프레임 기반 에러 측정을 감소시키는 경향이 있다. 데이터 스루풋은 특정 HARQ 방식의 효율성을 게이징하는데 종종 이용되는 또 다른 측정이다. 데이터 처리는 송신기가 하나의 비트를 송신하는 시간량동안 수신기가 정확히 수신하는 인코딩된 데이터 비트의 평균 개수의 관점에서 측정될 수도 있다. 비트/채널에서 측정된 처리는 HARQ 방식의 재송신 오버헤드의 관점에서 고려될 수도 있다. ARQ 방식의 이론적 처리 한계는 채널의 최대 송신 용량이다. HARQ 시스템은 ARQ 시스템의 처리 한계보다 더 낮은 처리 한계를 가진다.
HARQ 기술은 그것이 처음 제안된 이래로 점차 정교해졌고, 구현된 몇몇의 상이한 유형의 HARQ 가 있다. 유형-I HARQ 시트템은, 유형-I HARQ 이 FEC 리던던시를 각각의 송신된 프레임에 부가하고 수신기에서 deFEC 기능을 수행하여 프레임의 비트를 추정하는 점에서 ARQ 보다 개선되었다. 사이클릭 리던던시 체크 (CRC; Cyclical redundancy check) 계산은 수신된 데이터내의 에러의 존재를 검출한다. FEC 인코딩/디코딩 및 CRC 계산은 각각의 재송신 요구에 대해 반복된다. 이것은 이용된 FEC 코드의 레이트 이하로 이론적 처리를 감소시킨다. 유형-I HARQ 방식은 에러 검출 및 에러 복구 모두를 위해 동일한 코드를 이용할 수도 있다. 유형-Ⅱ HARQ 방식은 데이터 재송신 인시던스에서 부가된 패리티 비트의 수를 수용가능하게 변경하는 증분 리던던시의 형태를 이용한다. 유형-Ⅱ HARQ 시스템은 부가된 능력을 가져서 채널 상태가 변화함에 따라 그들의 처리를 동적으로 변경한다. 이 적응성 (adaptability) 은 피드백 채널이 이용가능하고 재송신으로 인한 지연이 수용가능한, 이동 및 위성 패킷 데이터와 같은, 포화 채널 상태를 가지는 애플리케이션에서 특히 유용하다. 유형-Ⅱ HARQ 패킷의 초기 송신은 CRC 비트에 따라 페이로드 정보 비트로 구성된다. 이러가 재송신을 요구하는 것으로 검출되는 경우, 증분 리던던트 에러 비트가 부가되어 드롭된 데이터 송신을 복구하는 기회를 증가시킨다.
UE (110) 로부터 노드-B (120) 로의 재송신은 수신된 에러로부터 복구하는 시도에서 초기 송신과 함께 소프트 컴바인될 수도 있다. 재송신은 이전의 송신 (이전 재송신을 포함) 과 컴바인되기 때문에, 초기 송신 및 재송신을 위해 이용된 인코딩 방식은 레이트 호환적이어야 한다. 때때로 비트-에러는 노드-B 에서 검출되지 않는다. 이러한 상황은 NACK 가 노드-B (120) 의 업스트림으로부터 초기화되는 RLC 재송신 에러 복구 방식을 인가할 수도 있다. 그러나, RLC 재송신은 상당한 지연을 유발하는 경향이 있다. RLC 재송신 지연을 방지하기 위해, 패킷이 마지막 재송신 이후에 에러로 수신된 경우에, UE 는 동일한 패킷의 새로운 송신을 시작할 수 있다. 즉, 일부 실시형태에서, MAC 층 재송신은 RLC 재송신을 방지할 수 있게 되고 그 결과 지연은 더 낮아진다.
재송신에서 증분 리던던시를 제공하는 것은 (예를 들어, 유형-Ⅱ HARQ 방식) 초기 송신과 상이하지만 호환가능한 방법으로 재송신된 데이터를 코딩하는 것을 포함한다. 이러한 방법에서, 초기 송신 및 재송신은 소프트 컴바인 될 수도 있어, 에러 복구의 기회를 증가시킨다. EDGE 시스템에서, 역방향 호환성은 재송신을 위해 동일한 "패밀리" 에 속하는 블록들을 이용하는 GSM 에서 이용되는 바와 같이 동일한 RLC/MAC (무선 링크 제어/매체 접속 제어) 아키텍처를 유지함으로써 달성될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 MCS-9 무선 블록을 이용하여 코딩된 송신에서의 정보는 2 개의 MCS-6 무선 블록을 이용하여 인코딩된 재송신과 컴바인될 수도 있거나, 4 개의 MCS-3 무선 블록을 이용하여 인코딩된 재송신과 컴바인될 수도 있다. 이들 방식은 동일한 패밀리로부터의 것이고 1-2-4 코드 레이트 관계를 가지기 때문에, MCS-9, MCS-6, 또는 MCS-3 를 이용하여 인코딩된 데이터는 소프트 컴바인될 수도 있다. 또한, 상이한 MCS 패밀리로부터의 방식을 이용하여 인코딩된 송신은, 비트 스터핑 (stuffing) 이 상이한 블록 사이즈를 오프셋 하도록 이용되는 한 컴바인될 수도 있다.
HARQ 에 더하여, EUL 은 예를 들어, 노드-B 제어 스케줄링 및 더 짧은 송신 타이밍 구간 (TTI) 길이를 포함하는 일부 다른 새로운 업링크 기능으로 구현될 수도 있다. 이것은 MAC-e, 새로운 MAC 엔터티에 포함될 수 있는 새로운 MAC 기능 의 확립을 필요로 할 수도 있다. MAC-e 는 HARQ 및 스케줄링 기능을 커버하도록 의도되어, 관련 프로토콜은 전송 포맷 조합 (TFC) 과 같은 이슈뿐만 아니라, 다수의 향상된 업링크 전용 채널 (E-DCH) 전송 채널 및 고려되어야 하는 리오더링 (reordering) 엔터티의 위치를 디테일한다.
HARQ 의 일 양태는 시퀀스외 (out-of-sequence) 데이터 전달을 제공하는 것이다. 무선 링크 제어 (RLC) 가 시퀀스내 (in-sequence) 전달에 의존하기 때문에, 리오더링은 데이터가 RLC 를 통과하기 이전에, 매체 접속 제어 (MAC) 층에서 수행된다. 리오더링 엔터티는 도 1 에 도시된 무선 시스템의 노드-B (120) 또는 RNC (130) 중 하나에 위치할 수도 있다. 다운링크 통신을 위해, 단일 패킷에 입력되는 프로토콜 데이터 유닛 (PDU) 의 수의 선택이 스케줄링된 데이터 레이트에 의존하기 때문에, HSDPA 리오더링 엔터티는 일반적으로 스케줄링이 발생하는 곳에 근접한 노드-B (120) 에 위치한다. 그러나, 업링크 통신을 위해, 리오더링 엔터티는 스케줄링이 발생하는 노드-B (120) 에 위치할 필요가 없다. 따라서, RNC (130) 에 리오더링 엔터티를 위치하는 것에 비해 노드-B (120) 에 리오더링 엔터티를 위치시키는데 이득이 없다. 사실, 하나의 노드-B (120) 로부터 다음 노드-B (120) 로의 소프트 핸드오버가 반드시 발생하기 때문에, 사실 업링크 통신을 위해 리오더링 엔터티를 RNC (130) 에 위치시키는 것이 바람직할 수도 있다. RNC (130) 내에 리오더링 엔터티를 위치시키는 것은 리오더링 이전에 수행되는 선택 컴바인을 가능하게 하여, 시퀀스내의 데이터에 대한 대기로 인한 리오더링 지연을 상당히 단축시킬 수 있다. 업링크 리오더링 엔터티를 RNC (130) 에 위치 시키는 하나의 추가적인 이유는 버퍼링 요구가 감소할 수도 있다는 것이다. 버퍼 멀티플렉싱 이득으로 인해, 리오더링이 노드-B (120) 에서 이루어지는 경우에, RNC (130) 에서 이루어지는 리오더링은 상당한 버퍼링 요구를 경감시키는 경향이 있다.
상술한 바와 같이, 노드-B (120) 에 HARQ 를 위치시키는 것은 에러로 수신된 데이터의 빠른 재송신을 하게 한다. HSDPA 에 이용된 다운링크 재송신 방식은 EUL 의 인핸스드 전용 채널 (E-DCH) 에 대한 업링크에서 유사하게 이용될 수도 있고, 하나의 차이는 EUL 의 동기 HARQ 의 구현이 HSDPA 의 비동기 HARQ 의 이용에 반대라는 것이다. 특정 구현에 의존하여, 업링크 송신을 위한 동기 HARQ 동작은 감소된 제어 채널 오버헤드, 더 작은 버퍼 요구, 감소된 지연 변동성, 더 양호한 로드 예측, 또는 간단화된 리오더링 및 스케줄링 메커니즘과 같은 이익을 제공할 수도 있다. 결정적인 리던던시 버전 시퀀스를 가지는 동기 HARQ 가 지원되는 경우에, 오버헤드 요구는 태그 또는 다른 패킷 식별 정보, 예를 들어, HARQ 프로세스 ID 및 새로운 데이터 식별자 비트를 생략함으로써 감소될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 리던던시 버전 (RID) 은 필요한 관련 부호화만이 될 수도 있다.
도 3 은 무선 UE (110) 로부터 노드-B (120) 및 그 후, RNC (130) 로 송신된 업링크 신호의 표현을 도시하고, 노드-B 로의 UE 업링크 송신은 패킷 식별 정보를 포함하지 않는다. 여기서 사용된 용어 패킷 식별 정보는 특정 패킷을 식별하는데 이용되는 코딩된 송신 시퀀스 넘버 (TSN), 또는 태그를 의미하기 위해 의도된다. 종래 시스템에서, 큐 (Queue) ID 에 대한 대역내 제어 정보는 페이로드를 포함하는 버퍼를 리오더링하고, TSN 은 패킷의 시퀀스를 식별하도록 작용한다. 즉, 종래의 업링크 시스템은 HSDPA 다운링크 송신에서의 그들의 이용에 유사한 방법으로 대역내 큐 및 TSN 을 이용한다. 반면에, 동기 HARQ 로 구현된 본 발명의 다양한 실시형태는 TSN 을 생략하고 미식별 패킷을 전송하여 그 결과 오버헤드를 감소시킬 수도 있다. 동기 HARQ 타이밍에 기초하여, 패킷이 성공적으로 수신되면, 노드-B (120) 는 태그 (예를 들어, E-DCH 프레임 넘버) 를 부가할 수도 있다. 태그는 패킷이 정확히 디코딩되고 RNC 에 전송할 준비가 된 경우 부가된다. 따라서, 노드-B (120) 로부터 RNC (130) 로 전송된 각각의 패킷에 태그를 통합함으로써, 리오더링은 태그에 기초하여 RNC (130) 에서 수행될 수도 있다.
도 3 의 가로축은 t=0 내지 t=14 로 지칭되는 도면에서 인시던스 (일부 시스템에서 타임 슬롯으로 칭할 수도 있음) 로 타임을 나타낸다. 도면에서의 시간에 대한 숫자값은 임의적이고, t=0 내지 t=14 는 명세서의 설명에 영향을 미치지 않고 t=750 내지 t=764 로 재지칭될 수 있다. 도 3 에서 가로축을 따르는 소문자 "t" 는 인스턴스의 실제 타임, 예를 들어, 송신 타임을 나타낸다. 도면에서 노드-B 에서의 대문자 "T" 는 인스턴스에서 수신된 패킷과 관련되어야 하는 E-DCH 프레임 넘버의 노드-B 노션을 나타낸다. 노드-B 에서 수신된 패킷이 재송신인 경우 (예를 들어 306), 재송신된 패킷 (306) 은 초기 실패한 송신 (304) 타임의 노드-B 노션과 관련될 것이다. 따라서, (306) 이 t=2 에서 발생한 실패한 것 (304) 에 대한 재송신이기 때문에, (306) 은 E-DCH 프레임 넘버 태그 T=2 를 수신 한다.
타임축 위에 무선 시스템에서의 3 개의 박스열은 다양한 포인트인, UE, 그 후, 노드-B 및 마지막으로 RNC 에서의 패킷을 나타낸다. 3 개의 박스열은 ,그들이 도 1 의 UE (110), 노드-B (120) 및 RNC (130) 상주하며 무선 시스템 (100) 에서 다음 소자로 송신될 준비가 된 패킷을 나타내도록 의도된다. 각각의 박스내에 그 인시던스 또는 송신동안 각각의 패킷과 함께 송신될 오버헤드 패킷 식별 정보의 표현이 기록된다. 예를 들어, 타임 t=0 에서 송신될 패킷 (301) 은 미식별이고, 그에 의해 UE 로부터 노드-B 로의 패킷 송신에 대한 어떠한 패킷 식별 정보도 포함하지 않는다. 따라서, 패킷 (301) 에 대한 도면의 박스는 비었다. 페이로드 정보만이 UE 로부터 노드-B 로 패킷 (301) 의 송신을 위해 전송된다. t=0 에서 전송된 패킷이 노드-B 에서 에러 없이 수신되면, 패킷 식별 정보 T=0 은 그것이 RNC 상에 송신되기 이전에 (302) 에서의 패킷에 부가된다. 패킷 식별 정보 T=0 은 노드-B 가 패킷 (302) 이 타임 t=0 동안 초기에 송신되었음을 기대하는 것을 나타낸다. 포맷이 패킷 (또는 식별된 패킷이 재송신인 경우에 관련 초기 송신된 패킷; 예를 들어 (306)) 의 시퀀스에서 타임 또는 순서를 나타내는데 적당한 한, 다양한 실시형태가 노드-B 에 부가된 패킷 식별 정보에 대해 상이한 포맷을 이용할 수도 있다.
노드-B 가 이전에 실패한 송신으로부터 재송신을 기대했다면, 노드-B 는 초기 실패한 송신의 타임으로부터 지칭을 부가한다. 예를 들어, 타임 t=2 에서 송신된 패킷 (302) 은 304 에서 "Ｘ" 에 의해 표시됨으로써 노드-B 에서 에러로 수신된다. 노드-B 가 에러를 포함한 패킷 (304) 을 수신하였기 때문에, 노드-B 는 RNC 상에 실패한 패킷을 포워딩하지 않고 UE 에 NACK 를 되돌려 송신한다. 예정된 송신 방식에 따라, NACK 를 전송한 이후에, 노드-B 는 실패한 초기 송신 이후에 (이 예에서는 5 개의 인스턴스) 소정의 수의 인스턴스에 실패한 패킷 (304) 에 대한 재송신을 기대할 수 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 실패한 송신 (304) 이후의 5 개의 인스턴스인 타임 t=7 에서, 노드-B 는 패킷 (306) 의 재송신을 수신한다. 본 발명의 다양한 실시형태가 동기 시스템에서 구현되어, 그 결과 재송신은 다음 그룹의 인스턴스의 후속 대응 인스턴스에서 소정의 수의 인스턴스 후에, 예정되어 발생할 수도 있다. 도 3 에 도시된 예에서, 재송신은 5 개의 인스턴스 후에 발생한다. 타임 t=2 에서 전송된 실패한 패킷 (303) 에 대한 재송신은 도면에서 패킷 (305) 로서 지칭되는 타임 t=7 에서 발생하도록 스케줄링된다. 패킷 (303) 은 도 3 의 첫번째 패킷 그룹의 세번째 인스턴스에 있고, 패킷 (305) 은 두번째 패킷 그룹의 세번째 인스턴스에 있다. 따라서, 305 는 303 에 후속하는 그룹에서의 인스턴스의 동일한 상대 위치에 있다. 재송신이 데이터의 에러없는 수신으로 판정시에, 노드-B 가 타임 t=2 에 오리지널 전송된 패킷 (303) 에 대해 타임 t=7 에서 재송신을 기대했기 때문에, 노드-B 는 그 패킷 (303 과 305 의 소프트 컴바인의 결과일 수도 있음) 을 306 에서 패킷 식별 정보 T=2 로 지칭한다. 패킷에 패킷 식별 정보 T=2 를 부가한 이후에, 패킷을 RNC 에 송신한다. RNC 에서 수신시에, 패킷 (311) 은 점선으로 표시된 위치인, 정확한 순서에 다시 입력된다.
패킷 송신이 두 번 실패한 경우에, 패킷의 두번째 재송신은 초기 송신에 후속하는 2 개의 인스턴스 그룹에 전송될 것이다. 예를 들어, 초기 송신 (307) 이 실패하고 후속하는 NACK 신호 재송신 (308) 이 실패한 경우, 패킷 (309) 은 NACK 신호에 응답하여 재송신될 것이다. 시스템은 동기 시스템이기 때문에, 노드-B 는 실패한 패킷을 5 개 인스턴스 후속하는 - 또는 실패한 패킷에 후속하는 그룹내의 네번째 인스턴스이고, 이는 또한 그 그룹 네번째 인스턴스내에서 실패한 - 타임 t=8 동안 타임 t=3 (패킷 (307)) 에서 실패한 패킷의 재송신을 기대한다. 타임 t=8 에서의 패킷 또한 손상됐기 때문에, 노드-B 는 NACK 신호를 전송하고 그 후 또 다른 5 개 인스턴스 후인 (다음 그룹의 네번째 인스턴스), 타임 t=13 동안 실패한 패킷의 두번째 재전송을 기대한다. 타임 t=13 에서 패킷 (309) 의 송신이 (310 에서) 데이터의 정확한 수신으로 결과된 경우, 노드-B 는 패킷 (310) 에 패킷 식별 정보 T=3 을 부가하여, 그 후, 이것을 RNC 에 송신한다. NACK 에러에 관하여, 상술한 바와 같이 NACK 는 RLC 에 의해 취급된다. NACK 에러가 발생하고 NACK 가 UE 에서 ACK 로 부정확하게 해석되는 상황에서, 그 후, RLC 는 미싱 패킷을 결정할 것이고, 재송신이 RLC 로부터 요구될 것이다.
RNC 에서 수신시에, 패킷은 노드-B 에서 부가된 그들의 패킷 식별 정보에 따라 리오더링된다. 예정된 송신 방식에 따라 그들의 타임 스탬프에 기초하여 패킷을 분류함으로써, RNC 는 수신된 패킷을 그들의 정확한 순서에 입력할 수 있다. 예를 들어, 패킷 식별 정보 T=2, T=3 및 T=9 (즉, 각각 311, 312 및 313) 가 부가된 재송신된 패킷은 점선에 의해 표시된데로 적당한 시퀀스로 리오더링된다. NACK 에 후속하는 재송신된 패킷 (예를 들어, 305, 308, 309) 은 그들이 관련된 원래 송신된 패킷과 동일한 방법으로 인코딩될 수도 있거나, 그들은 호환가능한 인코딩 방식을 이용하여 증분 리던던시 버전으로서 인코딩될 수도 있다.
도 4 는 사용자 설비 UE (110) 를 포함하는 무선 시스템의 소자들과 무선 네트워크 서브시스템의 소자들, 노드-B (120) 및 RNC (130) 간의 데이터 흐름을 도시하는 차트이다. UE (110), 노드-B (120) 및 RNC (130) 는 도 1 에 도시된 바와 같이 배열될 수도 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 실시형태에서, UE (110) 는, 패킷에 부착되거나 내장된 임의의 패킷 식별 정보를 포함하지 않는, 데이터 (401) 의 미식별 패킷을 송신한다. 데이터 패킷이 노드-B (120) 에 의해 에러없이 수신되면, 노드-B (120) 는 패킷 식별 정보를 패킷에 부가하여 RNC (130) 에 패킷을 송신할 수 있다.
403 에 부가된 패킷 식별 정보는 예정된 송신 방식, 및 데이터 패킷 (401) 이 수신되는 인스턴스 또는 시간 슬롯에 기초한다. 예정된 송신 방식, 및 패킷이 미리 정의된 수의 인스턴스 전에 노드-B (120) 에서 에러없이 수신되었는지 여부에 기초하여, 노드-B (120) 는 신규 데이터의 초기 송신을 기대할지 또는 미리 수신된 손상된 데이터의 재송신을 기대할지 여부를 인식한다. 패킷 (403) 은 도 4 에서 TID 로서 부가된 패킷 식별 정보를 도시한다. 이전의 도면인, 도 3 에 관련하여, 패킷 (306) 에 대한 TID 는 T=2 이며, 이것은 (시간 t=7 에서 수신된) 306 이 t=2 (패킷 303) 에서 최초 송신된 데이터의 재송신임을 의미한다.
도 4 의 TID 에 의해 도시된 바와 같은, 데이터의 흐름, 및 본 명세서에서 개시된 다양한 실시형태에 대한 부가된 패킷 식별 정보의 사용은 통상의 시스템에서 사용되는 태그와 상이하다. 통상적인 시스템에서, UE 로부터 노드-B 로 전송된 업링크 데이터 패킷 (401) 은 추가적으로 패킷 식별 정보를 포함할 것이다. 즉, UE 로부터 송신된 통상의 패킷은 데이터의 페이로드를 갖고, 또한, 데이터에 부가하여 패킷에서 예를 들어, "pktID" 를 포함하는, 패킷을 식별하는데 전용되는 추가적 양의 오버헤드를 요구할 것이고, 여기서 "pktID" 는 UE 로부터 송신된 패킷에 부가되는 통상의 패킷 식별 정보를 나타낸다. 통상의 패킷에 포함되는 pktID 는 패킷 번호일 수도 있고, 또는 HARQ 프로세스 ID, Queue ID 또는 송신 시퀀스 번호 (TSN) 와 같은 다른 식별 정보일 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시형태는 패킷 식별 정보를 생략함으로써 UE (110) 로부터 노드-B (120) 로의 업링크 송신 상에서 오버헤드를 감소시키고, 그 대신 임의의 식별 태그 또는 다른 패킷 식별 정보를 갖지 않는 미식별 패킷을 전송한다. 그 후, 미식별 패킷이 노드-B (120) 에서 수신되면, 노드-B 의 제어 로직은 UE (110) 으로부터 수신된 미식별 패킷에 패킷 식별 정보를 부가할 수도 있다. 부가된 패킷 식별 정보는 E-DCH 프레임 번호 태그의 형태를 취할 수도 있다.
도 5a 및 5b 는 노드-B 에서 UE 신호를 수신하고, 본 발명의 다양한 실시형태에 따라 RNC 에 신호를 재송신하는 동작을 도시하는 흐름도이다. UE, 노드-B 및 RNC 는 도 1 에 도시된 UE (110), 노드-B (120) 및 RNC (130) 일 수도 있다. 본 방법은 501 에서 개시하여, 노드-B 가 UE 로부터 미식별 패킷을 수신하는 503 으로 진행한다. 본 명세서에서 사용하는, "미식별" 패킷은, 식별 태그, 또는 패킷 번호, E-DCH 프레임 번호, HARQ 프로세스 ID, Queue ID, TSN, 또는 패킷을 식별하는데 사용되도록 의도되는 다른 유사한 타입의 데이터와 같은 다른 패킷 식별 정보가 부가되지 않은 패킷이다. 미식별 패킷이 노드-B 에서 수신되면, 본 방법은, 미리 발생된 동작에 기초하고 예정된 송신 방식에 따라, 이전에 손상된 데이터의 재송신인지 또는 신규 데이터 패킷의 초기 송신인지 여부를 노드-B 가 결정하는 505 로 진행한다.
예정된 송신 방식을 사용하여, 노드-B 는, 수신된 미식별 패킷이 재송신인지 또는 신규 데이터 패킷의 초기 송신인지 여부를 결정할 수 있다. 미리 정의된 수의 HARQ 인스턴스 이전에 미리 수신된 손상된 패킷에 응답하여 NACK 가 전송되었으면, 노드-B 는 손상된 패킷에 후속하는 소정 수의 HARQ 인스턴스에 재송신이 발생할 것을 기대할 것이다. 동기화 무선 시스템 (100) 에서, 예정된 송신 방식은 다음 그룹의 인스턴스에 대응하는 인스턴스 (예를 들어, 시간 슬롯) 에서 재송신을 전송하도록 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 3 에 도시된 바와 같이, 노드-B 는 시간 t=2 에서 HARQ 인스턴스의 손상된 패킷 (304) 을 수신했다. 따라서, 예정된 송신 방식에 따라, 노드-B 는 소정 수의 인스턴스 후 (5 개의 인스턴스 후) 실패한 (304) 패킷의 데이터의 재송신을 기대한다. 5 개의 인스턴스 후 시간 t=7 에서, 노드-B 는 도면에서 306 으로 지칭되는 패킷을 수신한다. 노드-B 는 이전에 실패한 패킷의 재송신을 기대했기 때문에, 노드-B 는, 306 패킷이 시 간 t=2 에 초기 전송된 303 패킷의 재송신임을 나타내는 패킷 식별 정보 T=2 를 패킷 306 에 부가한다. 본 발명의 다양한 실시형태의 예정된 송신 방식에 따르면, 노드-B 는 소정 수의 HARQ 인스턴스 후, 또는 동기화 시스템에서 다음 그룹의 인스턴스에 대응하는 인스턴스 내에서 손상된 데이터 패킷의 재송신을 예측할 수 있다. 도 3 의 예에서 도시된 바와 같이, 그룹당 5 인스턴스가 존재하면, 노드-B 는 실패한 패킷의 수신에 후속하는 5 인스턴스에 재송신을 예측할 것이다.
재송신이 예측되면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 505 로부터, 수신된 패킷이 이전에 전송된 에러를 포함하거나 손상된, 즉 데이터가 몇몇 이유에 의해 노드-B 에서 정확하게 수신되고 디코딩되지 않은 패킷의 재송신임을 입증하는 507 로 진행한다. 재송신된 패킷의 노드-B 의 입증은 에러 체크 과정에 의해 수행될 수도 있고, 또는 재송신으로 생각되는 패킷에서 수신된 데이터와 이전에 손상된 패킷의 데이터를 비교함으로써 수행될 수도 있다. 재송신이 예측되면, 노드-B 는, 신규로 수신된 패킷이 이전의 대응 인스턴스에서 이전의 실패한 콘텐츠와 동일한 콘텐츠를 갖는 것으로 가정할 수 있다 (콘텐츠가 증분 리던던시 버전이면 상이한 방식으로 인코딩될 수도 있지만). 일부 실시형태는 패킷을 재배열하기 위해 패킷의 타이밍을 사용하고, 신규 데이터 식별자와 같은 신규 데이터의 표시를 제공하여 패킷이 신규 초기 송신인지 또는 재송신인지 여부에 관한 모호함을 방지하도록 구성될 수도 있다.
505 에서, 데이터가 수신된 인스턴스에서 재송신이 예측되지 않으면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 505 로부터, UE 로부터의 신규 초기 송신으로 생각되 는 패킷에 대해 에러 체크가 수행되는 509 로 진행한다. 통상적으로 에러 체크는 패킷 데이터의 싸이클릭 리던던시 체크 (CRC) 를 포함하지만, 체크섬 (Checksum) 또는 프레임 체크 시퀀스 (FCS) 와 같은 다른 잉여 체크를 사용하여 수행될 수도 있고, 또는 Hamming 코드, Reed-Solomon 코드, Reed-Muller 코드, Binary Golay 코드, 콘벌루션 코드, 터보 코드 또는 공지된 다른 유사한 타입의 에러 검출 또는 보호/정정 방식과 같은 에러 정정 코드 (ECC) 를 사용함으로써 수행될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 507 의 검증은 509 에서 수행된 에러 체크와 동일한 방식 또는 관련된 방식으로 수행될 수도 있다.
에러 체크 및/또는 검증이 507 및 509 에서 완료되면, 본 방법은, 패킷에 에러가 존재하는지 여부를 결정하는 511 로 진행한다. 에러가 발견되지 않으면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라, ACK 신호가 UE 에 역송신되어 패킷 수신을 긍정응답하는 513 으로 진행한다. 일부 실시형태에서는, UE 에 ACK 가 역전송되지 않고, 513 블록이 생략된다. 본 방법은 513 으로부터 (또는, ACK 가 전송되지 않으면 511 로부터 직접), 패킷 식별 정보가 부가, 내장되거나, UE 로부터 수신된 미식별 패킷과 관련되는 521 로 진행한다. 패킷 식별 정보는 E-DCH 프레임 번호의 형태일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 패킷 식별 정보는 패킷 번호, HARQ 프로세스 ID, Queue ID, 송신 시퀀스 번호 (TSN) 과 같은 몇몇 형태 중 임의의 형태를 취할 수도 있고, 그 인스턴스에서 수신된 패킷과 관련된 오리지널 송신 시간의 노드-B 의 노션 (notion), 또는 패킷을 식별하기에 적합한 다른 유사한 타입의 데이터를 나타낼 수도 있다.
블록 511 에서, 패킷에 에러가 존재하는 것으로 결정되면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 515 로 진행한다. 515 에서, 패킷이 재송신이면, 본 방법은, 수신된 재송신 패킷이 이전에 수신된 대응하는 초기 송신 및 임의의 간섭된 재송신과 컴바인되는 517 로 진행한다. 데이터는 선택 컴바인, 소프트 컴바인, 일렉티브 소프트 컴바인 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 수의 기술을 사용하여 컴바인될 수도 있다. 이전에 수신된 초기 송신으로부터 극히 일부 데이터만이, 재송신된 패킷과 컴바인하기에 적합하거나, 컴바인하기에 적합한 데이터가 존재하지 않는 경우일 수도 있다. 이러한 인스턴스에서는, 컴바인에 적합한 임의의 데이터가 컴바인될 것이고 - 즉, 데이터가 패킷을 에러없이 디코딩할 기회를 증가시키면 컴바인될 것이다. 재송신된 패킷으로부터의 데이터가 517 에서 컴바인되면, 본 방법은, 데이터가 에러없이 디코딩될 수 있는지 여부를 결정하는 519 로 진행한다. 519 에서, 컴바인된 데이터가 에러를 포함하거나 여전히 손상된 것으로 발견되면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 529 로 진행한다. 그러나, 519 에서, 컴바인된 데이터가 에러가 없는 것으로 발견되면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 521 로 진행한다.
블록 521 에서, 태그 또는 패킷 식별 정보가 521 의 패킷에 부가되면, 본 방법은, 오버헤드 데이터를 식별하는 패킷을 노드-B 가 RNC 로 송신하는 523 으로 진행한다. 태그 또는 패킷 식별 정보는 송신에 관련된 제 1 서브패킷의 E-DCH 프레임 번호를 나타낸다. 이 때, 동작을 유지하는 하우스키핑으로 생각될 수도 있는 일부 동작을 제외하고, 그 패킷을 취급하기 위한 동작이 완료된다. 본 방 법은 523 으로부터 525 로 진행하고, 패킷이 재송신 패킷이면, 본 방법은 525 로부터 "예" 브랜치에 따라 527 로 진행한다. 527 에서, 세이브된 재송신 패킷과 관련된 데이터가 폐기된다. 폐기된 데이터는 이전의 대응 인시던스로부터의 초기 송신, 및 존재한다면 후속의 재송신을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 데이터는 명백하게 폐기되지 않을 수도 있고, 대신 신규 데이터가 덮어쓸 수도 있으며 (블록 531 참조), 이 경우, 블록 527 의 동작은 수행될 필요가 없을 수도 있다. 블록 525 로 돌아가서, 송신된 패킷이 재송신된 것이 아니면, 본 방법은 525 로부터 "아니오" 브랜치에 따라 535 로 진행할 것이다.
블록 515 로 돌아가서, 패킷이 재송신된 패킷이 아니고 초기 송신이면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라, 데이터가 후속 재송신과 관련된 장래의 사용을 위해 노드-B 에 세이브되는 531 로 진행한다. 데이터가 531 에서 세이브되면, 본 방법은 블록 533 으로 진행하고 NACK 가 노드-B 로부터 UE 로 역전송된다. NACK 에 응답하여, UE 는 다음 그룹의 인스턴스 내의 대응 인스턴스에서의 (소정 수의 인스턴스 후) 손상된 데이터 패킷의 재송신을 전송할 것이다. NACK 전송시, 본 방법은 533 으로부터, 통신이 종료되었는지 여부, 즉 전화 호출, 데이터의 무선 업로드 또는 UE 로부터의 다른 무선 통신이 종료되었는지 여부를 결정하는 535 로 진행한다.
블록 519 로 돌아가서, 컴바인된 데이터가 에러를 포함하거나 손상된 것으로 519 에서 발견되면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 529 로 진행한다. 블록 529 에서는, 또 다른 재송신이 시도될지 여부가 결정된다. 통상적으로, 시스템 은 패킷이 폐기되기 전에 소정 수 이하의 재송신을 전송하도록 구성될 것이다. 최대수의 재송신이 시도되면, 패킷이 여전히 에러없이 디코딩되지 않은 경우 패킷 (예를 들어, 초기 송신 및 모든 후속 재송신) 과 관련된 데이터는 폐기될 것이고, 그 패킷에서 더 이상의 재송신은 시도되지 않을 것이다. 노드-B 내의 카운터 또는 다른 로직이 사용되어 재송신의 수 및 최대값에 도달했는지 여부를 추적할 수도 있다. 블록 529 에서, 소정의 최대수의 재송신에 도달했고, 더 이상의 재송신이 시도되지 않을 것으로 결정되면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 블록 527 로 진행하여 세이브된 데이터를 폐기하고 그 후 블록 535 로 진행한다. 한편, 블록 529 에서, 다른 재송신이 시도될 것으로 결정되면, 본 방법은 529 로부터 "예" 브랜치에 따라, 장래의 재송신과 소프트 컴바인에 사용하기 위해 현재의 패킷으로부터 데이터를 세이브한다. 블록 533 에 따라 NACK 가 전송되면, 본 방법은 535 로 진행한다.
535 에서, 통신이 종료될지 여부가 결정된다. 무선 링크가 여전히 존재하고 통신을 송신할 패킷이 종료되지 않았다면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 537 로 진행한다. 537 에서, 다음 패킷이 다음 인스턴스에서 수신되었는지 여부가 결정된다. 다음 패킷이 수신되었으면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 537 로부터 블록 503 으로 다시 진행한다. 블록 537 에서, 다음 패킷이 아직 수신되지 않았다면, 본 방법은 539 로 진행하여 다음 송신을 대기한다. 539 로부터 본 방법은, 다음 패킷이 수신되었는지 여부가 결정되는 537 로 루프백한다. 535 로 돌아가서, 송신이 종료된 것으로 결정되면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 541 로 진행한다. 예를 들어, 호출중인 자가 전화를 끊거나, 무선 접속 컴퓨터가 접속해제되거나, 링크가 끊어지면, 송신은 종료된 것으로 고려될 수도 있고, 본 방법은 535 로부터 "아니오" 브랜치에 따라 본 방법이 종료되는 541 로 진행한다.
도 6 은 본 방법의 다양한 실시형태에 따라, 노드-B 에 데이터 패킷을 송신하는 UE 에서의 동작을 도시한다. 본 방법은 UE 에서 노드-B 에 송신할 정보를 획득할 때 601 에서 시작한다. 정보는 셀룰러 전화 호출에서 무선으로 송신될 인코딩된 음성 정보를 포함할 수도 있다. 또는, 데이터는 무선 인터넷 접속, 비디오 스트리밍, 이미지 송신, 무선 e-메일, 인터액티브 게임 등과 같은 다양한 가용 무선 멀티미디어 서비스 중 하나를 위해 UE 로부터의 업링크를 포함할 수도 있다. UE 로부터 노드-B 로의 송신을 위해 데이터가 획득되면, 본 방법은 블록 601 로부터, 패킷이 에러를 가지고 수신되었고 재송신되어야 함을 나타내는, 노드-B 로부터 역수신된 NACK 가 존재하는지 여부를 결정하는 603 으로 진행한다. NACK 가 존재하지 않고 패킷을 재송신할 필요가 없으면, 본 방법은 603 으로부터 "아니오" 브랜치에 따라, 데이터 패킷의 초기 송신을 위해 605 로 진행한다. 605 에서, 노드-B 로의 초기 송신을 위해 준비된 데이터는 패킷으로 형성된다. 본 발명의 다양한 실시형태에 따라 UE 로부터 노드-B 로 업링크된 패킷은 패킷 식별 정보를 포함하지 않는다 (즉, 미식별이다). 이와 같이, UE 로부터의 업링크 패킷은 E-DCH 프레임 번호, HARQ 프로세스 ID, Queue ID, 송신 시퀀스 번호 (TSN) 또는 패킷 식별을 위해 통상의 시스템에 포함되는 다른 오버헤드 데이터를 포함하지 않는다. 블록 605 에서의 데이터 패킷화는 데이터를 회수하고 라인으로 인 코딩하여 다음에 송신되게 할 수도 있고, 공지된 다른 동작이 되게 할 수도 있다. 605 에서 데이터가 패킷화되면, 본 방법은 블록 607 로 진행한다. 607 에서는, 통신에서 다음 가용 패킷이 노드-B 로 송신된다. 패킷이 송신되면, 본 방법은, 송신된 패킷의 데이터가 패킷이 재송신되어야 할때 장래의 사용을 위해 UE 에서 저장되는 609 로 진행한다.
블록 603 으로 돌아가서, NACK 가 존재하면, 초기 송신 대신 재송신이 발생할 것이고, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라, 재송신을 위해 NACK 와 관련된 저장된 패킷을 인코딩하는 611 로 진행한다. 노드-B 에서 에러 복구 기회를 증가시키기 위해, 재송신은 초기 송신과 호환가능한 방식으로 인코딩된 패킷의 리던던트 버전으로서 전송될 수도 있다. 이는, 재송신이 초기 송신에 소프트 컴바인되는 것을 허용한다. 예를 들어, EDGE 시스템에서, 초기 송신과 동일한 "패밀리" 로부터 GSM 블록의 재송신은 첫번째 패킷과 소프트 컴바인될 수도 있다. 예를 들어, MCS-9 를 사용하여 인코딩된 재송신 패킷은 MCS-6 및 MCS-3 송신과 호환가능하다. 611 에서 재송신이 인코딩되면, 본 방법은, 재송신이 전송되는 613 으로 진행하고, 재송신된 데이터의 저장을 위한 609 로 진행한다. 일부 실시형태에서, 초기 패킷은 재송신된 패킷을 저장할 필요없이 계속 저장될 수도 있다. 이러한 실시형태에서는, 617 에 후속하는 블록 609 가 생략되고, 본 방법은 615 로 직접 진행한다.
블록 615 에서는, 이전에 송신된 패킷에 대한 NACK 가 수신되었는지 여부가 결정된다. NACK 가 수신되었으면, 본 방법은 615 로부터 "NACK" 브랜치에 따 라, NACK 에 관련된 패킷으로부터의 데이터가 재송신을 위해 조회되는 617 로 진행한다. 블록 615 에서, 존재하는 NACK 가 없으면, 본 방법은 "NONE" 브랜치에 따라 619 로 진행한다. 본 발명의 실시형태들은 외적 또는 내적 ARQ 구조에 따라 구현될 수도 있다. 도 6 은, UE 로부터의 업링크 재송신을 요청하기 위해 노드-B 로부터 NACK 가 역전송되는 외적 ARQ 를 도시한다. 도면에는 도시하지 않았지만, ACK 는 패킷의 에러없는 수신을 긍정응답하도록 NACK 에 부가하여 또는 NACK 대신에 전송될 수도 있다. 내적 ARQ 를 사용하여 구현되는 실시형태들은, 소정의 시간내에 패킷에 대한 ACK 가 수신되지 않으면 재송신이 필요함을 나타내는 타임 아웃 룰과 관련하여 노드-B 에서의 에러없는 수신을 긍정응답하는 ACK 에 의존한다.
블록 619 에서, 소정의 패킷 송신이후 소정의 시간내에 NACK 가 수신되지 않았으면, 재송신은 필요없는 것으로 가정되고, 본 방법은 619 로부터, 이전에 송신된 소정의 패킷으로부터 저장된 데이터를 폐기하는 621 로 진행한다. ACK 를 사용하는 실시형태에서, 소정의 패킷에 대한 UE 에서의 ACK 의 수신은 저장된 데이터의 폐기를 야기한다. 일부 실시형태에서는, 저장된 데이터가 명백하게 폐기되거나 삭제되지 않을 수도 있고, 대신에 신규 데이터가 덮어 쓰일 수도 있다. 621 에서, 저장된 데이터의 폐기시에, 본 방법은 블록 623 으로 진행한다. 유사하게, 블록 619 로 돌아가서, 소정의 패킷의 송신 이후 소정의 시간 (또는 소정 수의 인스턴스) 이 아직 경과하지 않았다면, 패킷은 폐기되지 않고, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 623 으로 진행한다.
블록 623 에서는, 통신의 종료에 도달했는지 여부가 결정된다. 통신이 종료된 것으로 결정되면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 629 로 진행하고 프로세스는 종료된다. 623 에서, 통신이 아직 종료되지 않은 것으로 결정되면, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 625 로 진행한다. 블록 625 에서는, 데이터가 업링크 상에서 송신될 UE 에서 가용인지 여부가 결정된다. 데이터가 가용이면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 진행하고, 블록 603 으로 루프백하여, UE 로부터 노드-B 로 데이터를 송신하는 프로세스를 수행한다. 625 에서, 재송신을 위한 가용 데이터가 없는 경우, 본 방법은 "아니오" 브랜치에 따라 627 로 진행한다. 일부 상황은 데이터 대기시 끊어짐을 회피하기 위해 디폴트 룰을 보장할 수도 있다. 예를 들어, NACK 가 ACK 로 잘못 인식된 최종 서브패킷 상의 NACK 에러의 경우, 또는 UE 가 실패된 패킷에 대해 사용된 데이터 레이트와 동일한 데이터 레이트를 지원할 수 없는 경우이다. 블록 627 에서, UE 는 데이터가 송신되는 것을 대기하고, 데이터가 획득되었는지를 확인하기 위해 블록 625 로 루프백한다. 623 에서, 통신이 종료된 것으로 결정되면, 본 방법은 "예" 브랜치에 따라 629 로 진행하고 프로세스는 종료된다.
도면들은 본 발명을 설명하고 가능케하며, 본 발명의 원리를 설명하기 위해 제공된다. 도면의 방법 블록도에 도시된 본 발명을 실행하기 위한 동작 중 일부는 도면에 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 5a 에서, ACK 는 패킷 식별 정보가 부가된 후 (521), 전송될 수도 있다 (513). 이것은 단순한 일 예이며, 도면에 도시된 다른 동작들은 그 도시된 순서와는 상이하게 발생할 수도 있다. 또한, 당업자는 다양한 다른 테크놀러지 및 기술들 중 임의의 것을 사용하여 정보 및 신호를 나타낼 수도 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 전술한 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령, 커맨드, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩들은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자, 광계 또는 광입자 또는 다른 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 개시한 예시와 관련되어 설명된 다양한 예시적 로직 블록, 모듈 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 양자의 조합에 의해 구현될 수도 있음을 당업자는 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 상호교환 가능성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적 콤포넌트, 블록, 모듈, 회로 및 단계를 일반적으로 그 기능성의 면에서 설명하였다. 이러한 기능성이 하드웨어로서 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전반적 시스템에 부여되는 설계 조건들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다. 당업자는 설명한 기능성을 각각 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 판단은 본 방법의 범주를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에서 개시된 예시와 관련되어 설명된 다양한 예시적 로직 블록, 모듈 및 회로는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 콤포넌트, 또는 본 명세서에서 설명한 기능을 수행하기 위해 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있고, 또한, 프 로세서는 임의의 통상적 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 와 컴바인된 하나 이상의 마이크로 프로세서 또는 임의의 다른 구성과 같은 연산 디바이스들의 조합으로 구현될 수도 있다.
본 명세서에서 개시한 예시와 관련하여 설명한 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어에서 직접 구체화될 수도 있고, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈 또는 이 둘의 조합에서 구체화될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는, 프로세서가 정보를 판독하고, 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 컴바인된다. 또한, 저장 매체는 프로세서에 집적될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적 회로 (ASIC) 에 상주할 수도 있다. ASIC 는 무선 모뎀에 상주할 수도 있다. 또한, 프로세서 및 저장 매체는 무선 모뎀에서 개별 콤포넌트로서 상주할 수도 있다.
개시된 예시들의 이전의 설명은, 당업자가 개시된 방법 및 장치를 실시하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이러한 예시들의 다양한 변형예들은 당업자에게 자명하고, 본 명세서에서 정의된 원리들은 본 방법 및 장치의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 다른 예시들에 적용될 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시형태들의 설명시에, 예시 및 명확화를 위해 특정 기술이 사용되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 기술에 한정되도록 의도되지 않는다. 각각의 특정 용어들은 공지된 균등물 및 유사한 목적을 달성하도록 유사한 방식으로 동작하는 기술적 균등물들을 포함한다. 따라서, 본 설명은 본 발명을 한정하지 않는다. 본 발명은 부가한 청구항의 범주 내에서 광의로 보호되도록 의도된다.
명세서에 포함되고 일부를 구성하는 참조 도면은 본 발명의 다양한 실시형태를 도시하고, 일반적인 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명한다.
도 1 은 본 발명의 다양한 실시형태를 구현하는데 이용될 수도 있는 예시적인 무선 네트워크 아키텍처를 도시한다.
도 2 는 무선 네트워크에서의 무선 사용자 장비 (UE) 및 노드-B 기지국의 일부 세부사항을 도시한다.
도 3 은 무선 UE 로부터 노드-B 로, 그 후, RNC 로의 송신된 업링크 신호를 나타내는 도이고, 노드-B 로의 EU 업링크 송신은 패킷 식별 정보를 포함하지 않는다.
도 4 는 사용자 장비와 무선 네트워크 서브 시스템의 소자 사이의 무선 시스템에서의 소자 간 데이터의 흐름을 도시한다.
도 5a 및 도 5b 는 모두 UE 신호를 수신하고 신호를 RNC 로 재송신하기 위한 노드-B 에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6 은 UE 로부터 노드-B 로의 신호를 송신하고, 손실되거나 손상된 UE 로부터의 데이터를 재송신하는 동작을 나타내는 흐름도이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 무선 통신 시스템으로서,
    미식별 초기 송신 패킷을 무선 수신하도록 구성된 수신기 회로;
    상기 수신기 회로에 의해 수신된 상기 초기 송신을 디코딩하도록 구성된 디코더; 및
    상기 초기 송신이 손상시에 상기 초기 송신과 관련된 NACK 를 포함하는 신호를 전송하도록 구성된 송신 회로를 포함하고,
    상기 수신기 회로는, 상기 NACK 에 응답하여 상기 초기 송신으로 송신된 데이터의 미식별 재송신을 수신하도록 더 구성되고,
    상기 무선 통신 시스템은,
    상기 재송신이 상기 초기 송신에 후속하는 소정 수의 인스턴스에 수신되는 것에 기초하여, 상기 초기 송신과 관련되는 상기 재송신을 인지하도록 구성된 로직을 갖는 프로세서를 더 포함하며,
    상기 무선 통신 시스템은 WCDMA 프로토콜에 따르고, 상기 미식별 초기 송신 패킷을 수신하도록 구성된 상기 수신기 회로를 포함하는 기지국을 구비하고,
    상기 기지국은, 상기 초기 송신에 에러가 없을시에 상기 초기 송신의 E-DCH 프레임 수를 나타내는 패킷 식별 정보를 상기 초기 송신에 부가하도록 구성된 노드-B 이며;
    상기 무선 통신 시스템은 동기 시스템인, 무선 통신 시스템.
  4. 삭제
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