KR101059877B1 - Packet retransmission method in 3-antenna system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3개의 안테나를 이용한 시스템의 패킷 재전송방법에 관한 것으로서, 송신 시스템은 최초 전송패킷에 오류가 발생하면, 제1 및 제2안테나는 서로 패킷을 바꾸어 전송하고, 제3안테나는 이전 패킷을 재전송하거나 새로운 패킷을 전송한다. 또한, 제1-제3안테나는 자신이 이전에 전송한 신호는 배제하고, 다른 안테나를 통해 전송한 신호들의 조합으로 재전송 패킷을 구성한다. The present invention relates to a packet retransmission method of a system using three antennas. When a transmission system encounters an error in an initial transmission packet, the first and second antennas exchange packets, and the third antenna transmits a previous packet. Resend or send a new packet. In addition, the first to third antennas exclude signals that they have previously transmitted, and configure retransmission packets using a combination of signals transmitted through other antennas.

패킷 재전송, 3-안테나 시스템, MIMO시스템 Packet retransmission, 3-antenna system, MIMO system

Description

3-안테나 시스템에서의 패킷 재전송 방법{METHOD FOR RETRANSMITTING PACKET IN THREE-ANTENNAS SYSTEM}Packet retransmission method in 3-antenna system {METHOD FOR RETRANSMITTING PACKET IN THREE-ANTENNAS SYSTEM}

도 1의 (A)와 (B)는 각각 2개 및 4개의 송신 안테나를 통하여 전송되는 신호(패킷)의 구성을 나타낸 도면. 1 (A) and (B) are diagrams showing the configuration of signals (packets) transmitted through two and four transmit antennas, respectively.

도 2의 (A) 및 (B)는 전송 패킷에 오류가 발생한 경우 각 안테나로 전송되는 재전송 패킷의 구성을 나타낸 도면. 2 (A) and (B) are diagrams showing the configuration of a retransmission packet transmitted to each antenna when an error occurs in the transmission packet.

도 3은 3개의 안테나를 사용하는 송신 시스템에서 최초 전송시의 패킷 구성을나타낸 도면.3 is a diagram showing a packet configuration at the first transmission in a transmission system using three antennas.

도 4는 3개의 안테나를 사용하는 수신 시스템에서의 수신 신호를 나타낸 도면4 illustrates a received signal in a receiving system using three antennas.

도 5의 (A)~(D)는 본 발명의 제1 내지 제4실시예에 따른 3-안테나 시스템에서의 패킷 재전송 방법을 나타낸 패킷 구성도.5A to 5D are packet configuration diagrams illustrating a packet retransmission method in a three-antenna system according to the first to fourth embodiments of the present invention.

도 6의 (A)~(D)는 본 발명에 따른 패킷 재전송 방법을 적용할 경우 수신 시스템의 수신신호의 예를 나타낸 도면.6 (A) to (D) are diagrams showing an example of a received signal of a receiving system when the packet retransmission method according to the present invention is applied.

본 발명은 다중 안테나 시스템에 것으로서, 특히 3개의 안테나를 사용하는 시스템 에서의 패킷 재전송 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-antenna system, and more particularly, to a packet retransmission method in a system using three antennas.

최근 무선 이동통신 시장의 급성장으로 인하여 무선 환경에서의 다양한 멀티미디어 서비스가 요구됨에 따라 전송 데이터의 대용량화 및 데이터 전송의 고속화가 진행되고 있다. 따라서 다양한 멀티미디어 서비스를 효과적으로 제공하기 위하여 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 찾는 것이 가장 시급한 과제로 떠오르고 있으며, 이러한 과제를 해결하기 위해 다중 안테나를 이용하는 Multiple input multiple output(MIMO)시스템이 사용되고 있다.Recently, due to the rapid growth of the wireless mobile communication market, various multimedia services are required in a wireless environment, thereby increasing the capacity of the transmission data and increasing the speed of data transmission. Therefore, finding a way to efficiently use the limited frequency resources in order to effectively provide various multimedia services has emerged as the most urgent task. To solve these problems, a multiple input multiple output (MIMO) system using multiple antennas has been used. .

일반적으로 다중 안테나 시스템은 2개 또는 4개의 전송 안테나를 사용하여 패킷을 전송한다. 도 1의 (A)와 (B)에는 각각 2개 및 4개의 송신 안테나를 통하여 전송되는 패킷의 구성이 도시되어 있다. In general, a multi-antenna system transmits packets using two or four transmit antennas. 1A and 1B show the configuration of packets transmitted through two and four transmit antennas, respectively.

만약, 상기 전송 패킷에 오류가 발생하면 송신 시스템은 도 2의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 각 안테나로 전송되는 패킷을 바꾸어 재전송한다.If an error occurs in the transport packet, as shown in FIGS. 2A and 2B, the transmission system retransmits a packet transmitted to each antenna.

이러한 재전송 방법은 처음 보낸 패킷과 재전송된 패킷이 시공간 전송 다이버시티(Space Time Transmit Diversity: STTD) 구조를 갖도록 함으로써 수신측에서 SNR이득을 높일 수 잇는 장점이 있다. This retransmission method has an advantage of increasing SNR gain at the receiving side by having a first time packet and a retransmitted packet have a Space Time Transmit Diversity (STTD) structure.

그런데, 종래에는 2개의 전송 안테나가 또는 4개의 전송 안테나를 사용하는 다중 안테나 시스템에서의 패킷 재전송 방법은 제시하고 있지만 3개의 전송 안테나를 사용하는 경우의 패킷 재전송 방법에 대해서는 제시하고 있지 않다.By the way, in the prior art, a packet retransmission method in a multi-antenna system using two transmission antennas or four transmission antennas is proposed, but a packet retransmission method in the case of using three transmission antennas is not presented.

따라서, 본 발명의 목적은 3개의 전송 안테나를 사용하는 시스템에서의 패킷 재전 송 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a packet retransmission method in a system using three transmit antennas.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 3개의 안테나를 이용하여 패킷을 전송하는 시스템에 있어서, 최초 전송패킷에 오류가 발생하면, 제1 및 제2안테나는 서로 패킷을 바꾸어 전송하고, 제3안테나는 이전 패킷을 재전송하거나 새로운 패킷을 전송한다. In order to achieve the above object, in a system for transmitting a packet using three antennas, when an error occurs in an initial transmission packet, the first and second antennas exchange packets with each other, and the third antenna Retransmit the previous packet or send a new packet.

바람직하게, 상기 제3안테나는 아무런 패킷도 전송하지 않을 수 있다. Preferably, the third antenna may not transmit any packet.

바람직하게, 상기 제1 및 제2안테나는 같은 패킷을 전송하고, 제3안테나는 다른 패킷을 전송한다. Preferably, the first and second antennas transmit the same packet, and the third antenna transmits another packet.

바람직하게, 상기 제1-제3안테나는 자신이 이전에 전송한 신호는 배제하고, 다른 안테나를 통해 전송한 신호들의 조합으로 재전송 패킷을 구성한다.Preferably, the first to third antennas exclude a signal previously transmitted by the first and third antennas, and configure a retransmission packet using a combination of signals transmitted through another antenna.

본 발명은 다중 안테나 기술을 사용하는 OFDM/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/ Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 시스템에서 구현된다. 그러나, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 무선 통신 시스템에도 적용되어 질 수 있다.  The present invention is implemented in an Orthogonal Frequency Division Multiplexing / Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (OFDM) system using multiple antenna technology. However, the present invention can also be applied to a wireless communication system operating according to other standards.

본 발명은 3개의 전송 안테나를 사용하는 시스템에서 전송패킷에 오류가 발생한 경우의 패킷 재전송 방법을 제안한다. 이를 위하여 본 발명은 최초 패킷전송에 오류가 발생한 경우 각 안테나를 통해 전송되는 재전송 패킷의 구성을 제공한다. The present invention proposes a packet retransmission method when an error occurs in a transmission packet in a system using three transmission antennas. To this end, the present invention provides a configuration of a retransmission packet transmitted through each antenna when an error occurs in the initial packet transmission.

본 발명에서 3개의 전송 안테나를 사용하는 송신 시스템에서 최초 전송시 3개의 안 테나는 각각 패킷 si+1, si+2 및 si+3를 전송하며, 이때 전송되는 패킷 구성은 도 3에 도시되어 있다. In the present invention, the three antennas transmit the packets s i + 1 , s i + 2, and s i + 3 at the first transmission in a transmission system using three transmission antennas, and the transmitted packet configuration is shown in FIG. 3. Is shown.

이 경우, 상기 송신 시스템에서 전송되는 패킷을 수신하기 위하여, 수신 시스템은 3개 이상의 수신 안테나를 가지고 있어야 하며, 수신 신호는 도 4와 같이 표현된다.In this case, in order to receive a packet transmitted from the transmission system, the reception system must have three or more reception antennas, and the reception signal is represented as shown in FIG. 4.

본 발명의 제1실시예에 따른 3-안테나 시스템에서의 패킷 재전송 방법은 도 5의 (A)에 도시된 바와같이, 첫번째와 두번째 안테나는 패킷 재전송시 각각 이전 패킷을 서로 바꾸어 전송하고, 세번째 안테나는 이전 패킷을 재전송한다.In the method of retransmitting a packet in the 3-antenna system according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. Retransmits the previous packet.

상기 제1실시예는 3개의 안테나가 2개의 패킷을 전송하는 경우로서, 예를들면, 안테나 1과 2는 동일한 패킷을 전송하고, 안테나 3은 다른 패킷을 전송하는 경우에 해당한다.The first embodiment corresponds to a case where three antennas transmit two packets, for example, antennas 1 and 2 transmit the same packet, and antenna 3 transmits another packet.

본 발명의 제2 및 제3실시예에 따른 3-안테나 시스템에서의 패킷 재전송 방법은 도 5의 (B) 및 (C)에 도시된 바와같이, 패킷 재전송시 첫번째와 두번째 안테나는 이전 패킷을 서로 바꾸어 전송하고, 세번째 안테나는 새로운 패킷을 재전송하거나 아무런 패킷을 전송하지 않는다. 상기 제2 및 제3실시예 역시 안테나 1과 2는 동일한 패킷을 전송하고, 안테나 3은 다른 패킷을 전송하는 경우에 해당하며, 특히 두번째 실시예는 최초 세번째 안테나를 통하여 전송된 패킷이 수신 시스템에서 성공적으로 수신된 경우로서 보다 많은 패킷을 전송할 수 있는 장점을 갖는다. In the method of retransmitting a packet in a three-antenna system according to the second and third embodiments of the present invention, as shown in FIGS. 5B and 5C, when retransmitting a packet, the first and second antennas transmit previous packets to each other. Alternately, the third antenna retransmits new packets or transmits no packets. The second and third embodiments also correspond to the case where antennas 1 and 2 transmit the same packet, and antenna 3 transmits another packet. In particular, in the second embodiment, the packet transmitted through the first third antenna is transmitted to the receiving system. As a case of successful reception, more packets can be transmitted.

마지막으로 도 5의 (D)는 본 발명의 제4실시예에 따른 3-안테나 시스템에서의 패킷 재전송 방법을 나타낸 패킷 구성으로서, 각 안테나는 자신이 이전에 전송한 신호는 배제하고, 다른 안테나를 통해 전송한 신호들의 조합으로 재전송 패킷을 구성한다. 이 방법은 각 송신 안테나가 동일한 파워를 갖을 때 수신단에서 더 큰 검출능력을 갖을 수 있도록 하기 위해 사용된다. Finally, Figure 5 (D) is a packet configuration showing a packet retransmission method in the three-antenna system according to the fourth embodiment of the present invention, each antenna excludes the signal previously transmitted, other antennas A retransmission packet is composed of a combination of signals transmitted through the packet. This method is used to allow the receiving end to have greater detection capability when each transmit antenna has the same power.

따라서, 처음 패킷과 상기 제1제4실시예들에 따라 재전송된 패킷을 모두 수신한 경우, 수신 시스템에서의 수신 신호는 도 6의 A~D와 같이 표현된다. 그리고, 도 6의 (A)~(D)에 도시된 수신신호들은 다음과 같이 하나의 벡터(x)로 표현될 수 있다.Therefore, when both the first packet and the retransmitted packet according to the first fourth embodiments are received, the received signal in the receiving system is represented as shown in FIGS. The received signals shown in FIGS. 6A to 6D may be expressed as one vector x as follows.

Figure 112004036640647-pat00001
Figure 112004036640647-pat00001

따라서, 수신 시스템은 이미 알려진 최대우 검출방법(Maximum likelihood), MMSE (Minimum Mean-squared Error) 및 Zero-forcing 등의 검출기법등을 이용하여, 상기 수신 신호 벡터(x)로부터 송신 신호 벡터(

Figure 112004036640647-pat00002
)를 복원함으로써 송신 시스템에서 전송한 신호를 검출한다. Therefore, the reception system uses a known detection method such as maximum likelihood (Minimum Likelihood), Minimum Mean-squared Error (MMSE), Zero-forcing, or the like, and transmits a transmission signal vector (x) from the received signal vector (x).
Figure 112004036640647-pat00002
), The signal transmitted from the transmission system is detected.

그리고, 본 발명은 수신 안테나가 4개 이상인 경우에도 위의 식들을 확장할 경우 동일한 방법을 이용하여 패킷을 송수신할 수 있을 것이다. In addition, even if there are four or more receiving antennas, the present invention may transmit and receive packets using the same method when the above equations are extended.

상술한 바와같이, 본 발명은 3개의 전송 안테나를 사용하는 시스템에서의 패킷 재전송 방법을 제공함으로써, 동일한 오류 확률을 얻기 위한 FEC기반의 재전송 기법보다 성능이 우수하며, 특히 고속의 환경보다 저속의 환경에서 더욱 효과가 크다.As described above, the present invention provides a method of packet retransmission in a system using three transmission antennas, thereby achieving better performance than an FEC-based retransmission scheme for obtaining the same error probability, and in particular, a slower environment than a high speed environment. More effective at

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (6)

3개의 안테나를 이용하여 하나 이상의 패킷을 전송하는 시스템에 있어서의 패킷 재전송 방법으로서,A packet retransmission method in a system for transmitting one or more packets using three antennas, 상기 3개의 안테나를 이용하여 하나 이상의 패킷을 전송하는 단계와;Transmitting one or more packets using the three antennas; 상기 전송한 하나 이상의 패킷에 오류가 발생하면, 제1 및 제2안테나는 상기 전송 단계에서 각기 전송한 패킷을 서로 맞바꾸어 재전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.If an error occurs in the transmitted one or more packets, the first and second antennas, comprising the steps of: retransmitting the packets respectively transmitted in the transmitting step. 제1항에 있어서, 상기 재전송 단계에서 The method of claim 1, wherein in the retransmission step 제3안테나는 상기 전송 단계에서 상기 제3 안테나를 통해 전송했던 패킷과 동일한 패킷을 재전송하거나, 상기 전송했던 패킷과는 다른 새로운 패킷을 전송하거나, 또는 아무런 패킷도 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.The third antenna retransmits the same packet as the packet transmitted through the third antenna in the transmitting step, transmits a new packet different from the transmitted packet, or transmits no packet. Way. 제1항에 있어서, 상기 전송 단계에서The method of claim 1, wherein in the transmitting step 상기 제1 및 제2안테나는 제1 패킷을 각기 전송하고, 제3안테나는 제2 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법. The first and second antennas respectively transmit the first packet, and the third antenna transmits the second packet. 제1항에 있어서, 상기 3개의 안테나 각각은 The method of claim 1, wherein each of the three antennas 자신이 이전에 전송한 신호는 배제하고, 다른 안테나를 통해 전송한 신호들의 조합으로 재전송 패킷을 구성하는 것을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법. A method for retransmitting a packet, characterized in that a retransmission packet is composed of a combination of signals transmitted through another antenna, excluding a signal previously transmitted by the terminal. 무선 통신 시스템에서 패킷 데이터를 재전송하는 방법으로서,A method of retransmitting packet data in a wireless communication system, 시공간 전송 다이버시티(Space Time transmit diversity)를 달성하기 위하여 3개의 안테나를 갖는 송신국으로부터 패킷 데이터를 수신하는 단계와, 여기서 제1, 제2 및 제3 패킷 데이터(Sj+1, Sj+2, Sj+3)는 상기 송신국의 제1, 제2 및 제3 안테나 각각으로부터 전송되고;Receiving packet data from a transmitting station having three antennas to achieve space time transmit diversity, wherein the first, second and third packet data S j + 1 , S j + 2 , S j + 3 ) is transmitted from each of the first, second and third antennas of the transmitting station; 상기 송신국으로부터 재전송된 패킷 데이터를 수신하는 단계를 포함하고,Receiving packet data retransmitted from the transmitting station, 여기서 상기 송신국으로부터 전송되는 패킷 데이터는 Here, the packet data transmitted from the transmitting station is 수학 표현식
Figure 112011009049244-pat00009
을 따라 전송되고,Mathematical expression
Figure 112011009049244-pat00009
Along with 상기 송신국으로부터 재전송되는 패킷 데이터는 Packet data retransmitted from the transmitting station 수학 표현식
Figure 112011009049244-pat00010
을 따라 재전송되는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터를 재전송하는 방법.Mathematical expression
Figure 112011009049244-pat00010
And retransmitting packet data according to the method. 무선 통신 시스템에서 패킷 데이터를 재전송하는 방법으로서,A method of retransmitting packet data in a wireless communication system, 송신국에서 수신국으로 패킷 데이터를 전송하는 단계와, 여기서 상기 송신국은 시공간 전송 다이버시티(Space Time transmit diversity)를 달성하기 위하여 3개의 안테나를 갖고, 제1, 제2 및 제3 패킷 데이터(Sj+1, Sj+2, Sj+3)는 상기 송신국의 제1, 제2 및 제3 안테나 각각으로부터 전송되고;Transmitting packet data from a transmitting station to a receiving station, wherein the transmitting station has three antennas to achieve space time transmit diversity and includes first, second and third packet data ( S j + 1 , S j + 2 , S j + 3 ) are transmitted from each of the first, second and third antennas of the transmitting station; 상기 패킷 데이터를 상기 수신국으로 재전송하는 단계를 포함하고,Retransmitting the packet data to the receiving station; 상기 수신국으로 전송된 패킷 데이터는 Packet data transmitted to the receiving station 수학 표현식
Figure 112011009049244-pat00011
을 따라 전송되고,Mathematical expression
Figure 112011009049244-pat00011
Along with 상기 송신국으로부터 재전송되는 패킷 데이터는 Packet data retransmitted from the transmitting station 수학 표현식
Figure 112011009049244-pat00012
을 따라 재전송되는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터를 재전송하는 방법.Mathematical expression
Figure 112011009049244-pat00012
And retransmitting packet data according to the method.
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