KR101072219B1 - 보충 자원들을 이용한 데이터 전송 - Google Patents

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Abstract

보충 자원들의 존재시에 데이터 패킷들의 반복을 최소화하는 통신 시스템들 및 방법들이 개시된다. 제어 메시지들의 전송에 관여하지 않은 제어 채널들은 트래픽 데이터를 전달하도록 동적으로 할당된다. 트래픽 데이터를 포함하는 데이터 패킷들은 다양한 기법들에 따라 프로세싱되고 생성된 서브패킷들은 전송됨으로써, 마지막 서브패킷의 대응하는 코딩된 부분이 사용 가능한 보충 채널들을 통하여 전송되는 동안 전체 서브패킷은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 서브패킷이 정확하게 디코딩되면, 확인응답(ACK) 메시지가 전송되고 그 외에는 부정 확인응답(NAK)이 전송된다.

Description

보충 자원들을 이용한 데이터 전송{DATA TRANSMISSION WITH SUPPLEMENTAL RESOURCES}
본 출원은 전체가 참조로서 통합되는 "DATA TRANSMISSION WITH SUPPLEMENTAL RESOURCE"이란 명칭으로 2006년 7월 26일자 특허출원된 미국 가출원번호 제60/833,627호, "DATA TRANSMISSION WITH SUPPLEMENTAL RESOURCE"이란 명칭으로 2006년 7월 26일자 특허출원된 미국 가출원 번호 제60/834,126호의 이익을 주장한다.
다양한 통신시스템의 출현과 이동 단말시스템에서의 정교한 어플리케이션들의 배치가 늘어감에 따라 이러한 통신들을 촉진하는데 이용가능한 주파수와 같은 기존의 자원들은 압박을 받게 되었다. 상이한 다중 접속 기술들은 통신 네트워크 내에서 증가하는 트래픽을 지원하기 위해 제시되었다. 주파수 분할 다중 접속(FDMA)은 다른 사용자들 사이에서 주파수를 할당하고 다시 사용함으로써 통신을 허용하는 이러한 기술의 하나이다. 다중 접속 기술의 다른 예는 넓은 스펙트럼 상에서 다른 사용자들을 동시에 수용하는 확산 스펙트럼 기법을 사용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA)이다.
따라서, CDMA 시스템들은 데이터 전송시에는 통신 채널이 살아있지만 다른 시기에는 조용한 버스티 통신(bursty communications)으로 특징지어진다. 이는 필요에 기반을 둔 다른 과제들을 위해 채널들이 할당되는 채널의 유연한 사용에 의해 조정된다. 따라서 채널들은 데이터 전송하는 동안에만 사용자를 위해 연결되고 전송되는 데이터가 없는 시기 동안에는 다른 과제를 위해 다시 할당되고, 다시 데이터 전송을 위해 다시 연결된다.
통신 시스템에서의 채널들은 물리적 채널과 논리적 채널로 분할될 수 있으며, 이 경우 물리적 채널은 통신을 전송하는 주파수들이고 논리적 채널들은 실행된 과제에 기반을 둔 이러한 주파수들 상에서 생성되는 도식적인 파티션들이다. 단일 물리적 채널은, 따라서, 하나 또는 그 이상의 논리적 채널들로 분할될 수 있다. 달리 말하면, 논리적 채널들은 수반된 과제에 기반을 둔 물리적 채널들에 할당된 다른 이름들이다.
물리적 채널들은 정상적으로는 서비스되는 엔티티들에 의존하는 전용 채널들과 공통 채널들로 추가적으로 분할된다. 전용 채널은 기지국과 특정 사용자 사이의 통신을 촉진하도록 할당된다. 공통 채널은 다른 사용자에 의해 공유되고, 기지국에 의해 서비스되는 지리적인 영역(셀) 내의 모든 사용자에 공통적으로 전달되는 신호들을 전송하는 기지국에 의해 사용된다. 전용 채널들의 예들은 기본 채널(FCH)과 전용 제어 채널(DCCH)을 물론이고 보충 채널(SCH)을 포함한다. FCH는 음성 신호, 데이터 신호, 및 시그널링(signaling) 신호 또는 제어 신호를 전송할 수 있다. DCCH는, 전송 데이터가 상위계층에서부터 생성될 때에만 데이터 전송이 발생되고 패킷 서비스를 효과적으로 제공하는 제어 채널로서 적합한 DCCH를 형성하는 불연속 전송 모드에서 제어 신호들뿐만 아니라 데이터 신호들을 전송한다. SCH는 많은 양의 데이터가 전송될 필요가 있을 때 선택적으로 사용되는 채널이다. 기지국 대 단말 간의 순방향/하향 링크를 통한 공통 채널들의 예들은 페이징 채널, 브로드캐스트 채널, 및 순방향 공통 제어 채널 등을 포함한다. 접속 채널, 향상된 접속 채널, 및 역방향 공통 제어 채널은 역방향 링크 상의 공통 채널들의 일부이다.
전용 물리적 채널 상에 형성된 논리 채널들은 전용 시그널링(signaling) 채널(DSCH)과 전용 트래픽 채널(DTCH)을 포함한다. DSCH는 FCH와 DCCH 상에서 기지국과 이동국 사이에서 제어 신호들을 교환하도록 할당될 수 있지만, 이에 반하여 DTCH는 사용자 데이터를 교환하도록 FCH, DCCH, 및 SCH 상에서 형성될 수 있다. 공통 물리적 채널들 상에서 할당된 공통 논리 채널들은 사용자/이동 단말을 인지하는 기지국에 의해 사용되는 공통 할당 채널, 제어 신호를 전송하기 위한 공통 제어 채널(CSCH), 및 사용자 데이터를 전송하기 위한 공통 트래픽 채널(CTCH)을 포함한다. 공통 논리 채널들은 순방향 링크는 물론 역방향 링크 상에도 형성될 수 있다.
데이터가 사용자에 의해 전송을 위해 생성되면, 서비스 요청은 형성된 통신 채널들을 통하여 전송되고 협의된 서비스 옵션들/유효성에 기초하여 자원들이 사용자에게 할당된다. 따라서, 다양한 제어 및 데이터 자원들이 공통/전용 채널들을 통하여 할당된다. 예를 들면, 보충 자원들은 많은 양의 데이터가 전송될 것이 예측되고 사용자와 연관된 서비스 옵션들이 이러한 보충 자원들의 할당을 허용한다면 이용가능하도록 할당될 수 있다. 할당된 보충 자원들에 관한 정보를 포함하는 다양한 자원들을 열거하는 자원 할당 메시지는 자원들의 할당에 따라 기지국에 의해 사용자에게 전달된다. 그러므로 사용자는 데이터를 전달하고 데이터는 할당된 자원들에 기초하여 복조된다
이러한 제한된 범위와 이동하는 단말들에서의 도플러 편이와 같은 해로운 효과들 같은 다양한 이유들로 인해, 기지국으로부터의 자원 할당 메시지는 지워질 수 있다. 이는, 무엇인지 인식하지 못하고, 무언가 인식하더라도 자원들이 특정 통신세션을 위해 할당되었기 때문에 사용자가 메시지를 복조할 수 없는 상황으로 이끈다. 예를 들면, 서비스 옵션이 보충 자원들의 할당을 허용한다면 자원 할당 메시지의 소거는 사용자가 어떤 보충 자원들이 할당되었는지 인식하는 것을 방지할 것이다. 더욱이, 보충 자원들의 유효성은 코딩된 비트들의 비 최적 반복을 이끌 수 있을 것이다.
다음에 제공된 것은 청구되는 본 발명의 일부 양상들의 기본적인 이해를 제공하고자 청구되는 본 발명의 간단한 요약이다. 이러한 요약은 청구되는 본 발명의 포괄적인 개괄이 아니다. 이러한 요약은 청구되는 본 발명의 열쇠나 중대한 요소들을 확인하거나 청구되는 본 발명의 범위를 설명하고자 하는 것이 아니다. 이의 유일한 목적은 청구된 요지의 일부 개념들을 후술될 더욱 상세한 설명에 대한 서문으로서 단순한 형태로 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 설명된 다양한 양상에 따른 통신 시스템은 트래픽 데이터를 전송하기 위한 보충 자원들을 할당하도록 제공한다. 통신 시스템 내의 제어 채널은 제어 채널용으로 예비된 채널 노드들에 매핑되는 링크 할당 블록들(Link Assignment Blocks: LABs)을 포함한다. LAB들의 어느 것도 제어 신호들을 전송하는데 관여되지 않는다면, 이러한 LAB들과 연관된 채널 노드들은 트래픽 데이터를 전송하기 위한 보충 자원들로서 사용된다. 프로세서는 트래픽 데이터의 데이터 패킷을 코딩된 데이터의 S개의 서브패킷으로 프로세싱한다. 제1서브패킷이 기지국에 의해 순방향 링크를 통하여 단말로 전송될 때, 단말은 서브패킷이 정확하게 디코딩된다면 확인응답(ACK)을 생성하거나 서브패킷이 잘못 디코딩된다면 부정 확인응답(NACK)을 생성한다. ACK나 NACK 메시지를 수신하는 경우 기지국은 제2서브패킷을 전송한다. 단말은 제2전송을 수신하고, 제1 및 제2서브패킷을 디코딩하고, 디코딩 결과에 기초하여 ACK 또는 NACK를 전송한다. 따라서 기지국은 ACK가 패킷에 관하여 수신되거나, 모든 서브패킷들이 전송되거나, 또는 패킷 전송이 종료될 때까지 하나의 서브패킷을 전송한다.
다른 양상은 코딩된 비트들의 반복을 최소화하는 방식으로 데이터 패킷들의 전송을 촉진하는 통신 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 부호율 P/Q에서의 Q개의 코딩된 비트들로 인코딩된 P개의 정보 비트들을 포함하는 데이터 패킷으로부터 서브패킷을 생성하는 프로세서를 포함한다. 시스템은 또한 생성된 서브패킷들이 순환의 형태로 Q개의 코딩된 비트들을 취함으로써 채워지는 버퍼를 포함한다. 서브패킷들은, 마지막 서브패킷의 대응되는 코딩된 부분이 사용 가능한 보충 자원들을 통해 전송됨으로써 통신 시스템 내의 보충 자원들의 존재에 의해 야기되는 코딩된 비트들의 반복을 최소화하는 동안 트래픽 채널을 통하여 전송되도록 통신 시스템에 의해 전송된다.
다른 양상에 따라, 전송 방법론은 전송된 데이터 서브패킷이 정확하게 디코딩되었는지 여부를 기지국에 표시하는 단계를 포함하는 것으로 개시된다. 방법은 트래픽 데이터가 코딩된 데이터의 서브패킷으로 프로세싱되는 것으로 시작한다. 제1서브패킷은 순방향 링크를 통하여 전송된다. 단말에서 수신됨에 따라, 제1서브패킷은 디코딩된다. 서브패킷이 정확하게 디코딩되면, 확인응답(ACK)이 생성된다. 서브패킷이 정확하게 디코딩되지 않으면 부정 확인응답(NACK)이 생성된다. 서브패킷들은 따라서 적어도 하나의 ACK 메시지가 패킷에 대하여 수신되거나, 모든 서브패킷들이 패킷 전송에 사용되거나, 또는 패킷 전송이 종료될 때까지 전송된다.
또 다른 양상에서, 데이터 패킷들을 전송 방법론이 개시된다. 방법은 P/Q의 코드 레이트에서 Q개의 코딩된 비트들로 인코딩된 P개의 정보비트들을 포함하는 데이터 패킷으로부터 서브패킷들을 생성하는 단계를 포함한다. 생성된 서브패킷들은 Q번째 비트를 채움에 따라 제1비트가 다시 채워지는 순환의 방식으로 Q개의 코딩된 비트들로 채워진다. 순차적으로, 모든 서브패킷들이 전송됨으로써 마지막 서브패킷의 코딩된 부분이 사용 가능한 보충 자원들을 통하여 전송되는 동안 전체 서브패킷이 트래픽 채널을 통하여 전송된다.
하기의 설명과 첨부된 도면들은 청구되는 본 발명의 상세한 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 설명한다. 이러한 양상들은, 하지만, 청구되는 본 발명의 원리들이 사용될 수 있는 다양한 방식을 표시하지만 일부에 불과하며 청구되는 본 발명은 이러한 모든 양상들과 이들의 균등물들을 포함하도록 의도된다. 청구되는 본 발명의 다른 이점들 및 구별되는 특징들은 도면들과 함께 참고될 때 청구되는 본 발명의 하기 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 명세서에서 설명하는 다양한 양상들에 따른 무선 다중 접속 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 통신 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 3은 순방향 링크 또는 하향 링크용 채널 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4A는 일 양상에 따른 예비된 채널 노드들에 LAB들을 매핑하는 예를 도시한다.
도 4A는 일 양상에 따른 송신기의 일 실시예에 대한 블록 다이어그램을 도시한다.
도 4B는 일 양상에 따라 단 하나의 제어 메시지를 LAB1을 통하여 전송되는 예를 도시한다.
도 5는 제어 채널을 통하여 송신된 제어 메시지들을 전달하기 위해 사용되는 제어 채널 할당 메시지용 메시지 포맷의 일 실시예를 도시한다.
도 6A는 동적으로(dynamically) 할당 가능한 보충 자원들을 이용한 HARQ 전송 방식을 도시한다.
도 6B는 일 양상에 따른 4개의 HARQ 전송들의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 7A는 동적으로 할당 가능한 보충 자원들로 구현되는 HARQ 전송방식의 일 실시예를 도시한다.
도 7B는 일 양상에 따른 4개의 HARQ 전송들의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 8A는 동적으로 할당 가능한 보충 자원들로 구현되는 HARQ 전송 방식의 일 실시예를 도시한다.
도 8B는 일 양상에 따른 4개의 HARQ 전송들의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 9A는 또한 일 양상에 따른 하나의 예시 시나리오를 위한 제1 4개의 HARQ 전송들을 도시한다.
도 9B는 일 양상에 따른 4개의 HARQ 전송들의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 10은 통신 네트워크 내의 보충 자원들을 할당하는 방법을 도시하는 일 실시예이다.
도 11은 임의의 보충 자원들이 트래픽 데이터를 전달하도록 할당되었는지 여부를 결정하기 위한 방법을 설명하는 실시예이다.
도 12는 트래픽 채널들은 물론 보충 자원 모두를 사용함으로써 데이터 패킷들을 전송하는 기법을 도시한다.
도 13은 보충 자원들이 사용 가능할 경우에 사용될 수 있는 데이터 패킷 전송의 다른 방법론을 설명한다.
도 14는 보충 자원들이 사용 가능할 때 사용될 수 있는 데이터 패킷 전송의 또 다른 방법론을 도시한다.
이제, 도면을 참고하여 청구되는 본 발명이 설명되며, 같은 참조부호는 같은 엘리먼트를 지칭하도록 사용된다. 하기의 설명에서, 설명의 목적으로, 많은 특정한 상세한 내용은 청구되는 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위하여 설명된다. 그러나, 청구되는 본 발명가 이러한 특정한 상세한 내용 없이도 실시될 수 있음은 명백하다. 다른 경우에는, 공지된 구조들과 장치들은 청구되는 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위하여 블록 다이어그램의 형태로 나타난다.
이제, 도면을 참고하여 청구되는 본 발명이 설명되며, 같은 참조부호는 같은 엘리먼트를 지칭하도록 사용된다. 하기의 설명에서, 설명의 목적으로, 많은 특정한 상세한 내용은 청구되는 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위하여 설명된다. 그러나, 청구되는 본 발명가 이러한 특정한 상세한 내용 없이도 실시될 수 있음은 명백하다. 다른 경우에는, 공지된 구조들과 장치들은 청구되는 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위하여 블록 다이어그램의 형태로 나타난다. 본 출원에서 사용된 바와 같이, "컴포넌트", "모듈", "시스템", 등의 용어는 컴퓨터와 관련된 객체와, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 결합, 소프트웨어나 실행중인 소프트웨어를 지칭하도록 의도된 것이다. 예를 들면, 컴포넌트는, 그러나, 프로세서에서 구동되는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물, 실행 쓰레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터가 될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예시로서, 컴퓨팅 디바이스에서 구동되는 애플리케이션과 컴퓨팅 디바이스 모두는 컴포넌트가 될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 컴포넌트들은 프로세서 및/또는 실행 쓰레드 내에 상주할 수 있고 컴포넌트는 하나의 컴퓨터에 위치될 수 있고/또는 둘 또는 그 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 더욱이, 이러한 컴포넌트들은 저장되는 다양한 데이터 구조들을 가지는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트들은 하나 또는 그 이상의 데이터 패킷들을 가지는 신호(예를 들면, 신호를 통해 다른 시스템들을 포함하는 인터넷들과 같은 네트워크에 걸쳐, 로컬 시스템에서, 및/또는 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호 작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터)에 따라서와 같은 지역 및/또는 원격 프로세스들을 통해 통신할 수 있다.
또한, 본 발명에서 다양한 실시예들은 무선 단말 및/또는 기지국과 관련하여 설명된다. 무선 단말은 사용자에게 음성 및/또는 데이터 접속을 제공하는 장치로 지칭될 수 있다. 무선 단말은 노트북 컴퓨터나 탁상용 컴퓨터와 같은 전산장치에 연결될 수 있거나, 개인 휴대 단말기(PDA)와 같은 내장된 장치가 될 수 있다. 무선 단말은 또한 시스템, 가입자 장치, 가입자 국, 이동국, 이동 단말, 원거리 국, 액세스 포인트, 원격국, 액세스 단말, 사용자 단말, 사용자 에이전트, 사용자 장치, 또는 사용자 디바이스로 불릴 수 있다. 무선 단말은 가입자 국, 무선 장치, 휴대전화, PCS 전화, 무선전화, SIP(session initiation protocol) 전화, 무선 가입자 회선(WLL: wireless local loop) 국, 개인 휴대정보 단말기(PDA), 무선 연결 능력을 가진 휴대장치, 또는 무선 모뎀에 연결되는 다른 프로세싱 장치일 수 있다. 기지국(예를 들면, 액세스 포인트)은 무선 인터페이스로 하나 또는 그 이상의 섹터들을 통하여 무선 단말들과 통신하는 접속 네트워크 내의 장치로 지칭될 수 있다. 기지국은 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크를 포함할 수 있는 무선 단말과 접속 네트워크의 나머지 사이에서 무선 인터페이스 프레임들을 IP 패킷들로 변환함으로써 라우터로 동작할 수 있다. 기지국은 또한 무선 인터페이스용 속성들의 관리를 조정한다. 더욱이, 본 발명에서 설명되는 다양한 양상들 또는 특징들은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기법들을 사용하는 제조 방법, 장치, 또는 제품으로서 구현될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 "제조 물품"이라는 용어는 임의의 컴퓨터 판독가능 장치, 캐리어, 또는 매체로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램을 망라하고자 의도된 것이다. 예를 들면, 컴퓨터 판독가능 매체는 자기저장장치들(예를 들면, 하드디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립들…), 광학 디스크들(예를 들면, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD)…), 스마트 카드, 및 플래시 메모리 장치들(예를 들면, 카드, 스틱, 키장치…)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시예들이 수많은 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템들의 형식으로 제공될 것이다. 다양한 시스템들이 별도의 장치들, 컴포넌트들, 모듈들, 등을 포함하고/또는 도면들과 관련하여 검토되는 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등의 모두를 포함할 수 있다는 것이 이해되고 인식 될 것이다. 이러한 방법들의 조합 또한 사용될 수 있다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1은 다양한 양상들에 따른 무선 다중 접속 통신 시스템(100)의 도해이다. 하나의 예에서, 무선 다중 접속 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(110)과 복수의 단말들(120)을 포함한다. 시스템(100) 내의 각 기지국(110)과 단말(120)은 시스템(100) 내의 하나 또는 그 이상의 기지국들(110) 및/또는 단말들(120)과의 통신을 수행하는 하나 또는 그 이상의 안테나들을 가질 수 있다. 하나의 예에서, 기지국(110)은 브로드캐스트, 멀티캐스트, 및/또는 유니캐스트 서비스들용 다중 데이터 스트림들을 동시에 전송할 수 있으며, 데이터 스트림은 단말(120)에 대한 독립적인 수신에 관심을 둘 수 있는 데이터의 스트림이다. 이때, 기지국(110)의 커버리지 영역(102) 내의 단말(120)은 기지국(110)으로부터 전송되는 하나 또는 그 이상의 데이터 스트림들을 수신할 수 있다. 한정하지 않는 예로서, 기지국(110)은 접속점, 노드(B), 및/또는 다른 적절한 네트워크 개체가 될 수 있다. 각 기지국(110)은 특정한 지리적 영역에 대한 커버리지(102)를 제공한다. 본 발명에서 사용되고 본 발명의 기술분야에서 일반적인 것과 같이, "셀"이라는 용어는 기지국(110) 및/또는 이 용어가 사용되는 문맥에 따라 이의 커버리지 영역(102)을 의미할 수 있다. 시스템 용량을 개선하기 위하여, 기지국(110)에 대응한 커버리지 영역(102)은 다수의 작은 영역들(예를 들면, 지역들(104a, 104b, 및 104c))로 분할될 수 있다. 작은 영역들(104a, 104b, 및 104c)의 각각은 각각의 기지국 송수신 서브시스템(BTS, 도시되지 않음)으로서 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용되고 당해 출원발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 것과 같이, "섹터"라는 용어는 BTS 및/또는 이러한 용어가 사용되는 문맥에 다른 이의 커버리지 영역을 의미할 수 있다. 다중 섹터들(104)을 가지는 셀(102)에서, 셀(102)의 모든 섹터들(104)용 BTS들은 셀(102)용 기지국(110) 내에 같이 위치될 수 있다.
다른 예에서, 시스템(100)은 하나 또는 그 이상의 기지국들(110)과 연결될 수 있고 기지국(110)을 위해 조정 및 제어를 제공할 수 있는 시스템 제어기(130)를 사용함으로써 집중화 아키텍처를 사용할 수 있다. 다른 양상들에 의하면, 시스템 제어기(130)는 단일 네트워크 엔티티 또는 네트워크 엔티티들의 집합체가 될 수 있다. 더욱이, 시스템(100)은 기지국들(110)이 필요에 따라 상호 통신할 수 있도록 하는 분산 아키텍처를 사용할 수 있다. 일 양상에 따르면, 단말들(120)은 시스템(100)을 통하여 분산될 수 있다. 한정하지 않는 예로서, 단말(120)은 액세스 단말(AT), 이동국, 사용자 디바이스, 가입자국, 및/또는 다른 적절한 네트워크 개체가 될 수 있다. 단말은 무선 장치, 휴대전화, 개인 휴대정보 단말기(PDA), 무선 모뎀, 휴대장치, 등이 될 수 있다. 하나의 예에서, 단말(120)은 기지국(110) 또는 다른 단말(120)로 데이터를 전송할 수 있다.
다른 양상에 따르면, 시스템(100)은 채널들의 형태로 전송 자원들을 생성할 수 있다. 한정하지 않는 예로서, 이러한 채널들은 코드 분할 다중화(CDM), 주파수 분할 다중화(FDM), 및 시분할 다중화(TDM) 중 하나 또는 그 이상을 통하여 생성될 수 있다. FDM의 변형인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)는 시스템(100)의 전체 대역폭을 데이터로 변조될 수 있는 복수의 직교 부반송파들로 효과적으로 분할하도록 사용될 수 있다. 이러한 부반송파들은 또한 톤, 빈, 및 주파수 채널들로 인용될 수 있다. 이와 달리, 시분할 기반 기법에서, 각 부반송파는 순차적인 시간 구획들(time slices) 또는 시간 슬롯들(time slots)의 부분을 포함할 수 있다. 각 단말(120)은 정의된 버스트(burst) 기간 또는 프레임 내에서 정보를 전송하고 수신하기 위한 하나 또는 그 이상의 시간 슬롯/부반송파를 제공받을 수 있다. 시분할 기법은 또한 심볼 레이트 호핑 방식 및/또는 블록 호핑 방식을 사용할 수 있다.
다른 예에서, 코드 분할 기반 기법은 하나의 범위 내의 임의 시간에 사용 가능한 수많은 주파수들을 통하여 데이터의 전송을 수행할 수 있다. 데이터는 디지털화되어, 복수의 단말들(120)은 채널을 통하여 오버레이(overlay)될 수 있고 각각의 단말들(120)은 유일한 시퀀스 부호로 할당될 수 있도록 시스템(100)의 가용 대역폭을 통하여 유포된다. 이때, 단말들(120)은 동일한 스펙트럼의 대역 천크(chunk)에서 전송할 수 있으며, 각 단말(120)에 대응하는 신호는 이의 각각의 유일한 분산 부호에 의해 전체 대역폭을 통하여 유도된다. 하나의 예에서, 이러한 기법은 공유할 수 있도록 제공하며, 하나 또는 그 이상의 단말들(120)은 동시에 전송하고 수신할 수 있다. 이러한 공유는, 예를 들어, 확산스펙트럼 디지털 변조를 통하여 달성될 수 있으며 단말(120)에 대응하는 비트들의 스트림은 의사랜덤 방식으로 매우 넓은 채널을 통하여 인코딩되고 확산된다. 이때, 기지국(110)은 단말(120)과 연관된 유일한 시퀀스 부호를 인지할 수 있고 간섭 방식으로 특정 단말(120)을 위한 비트들을 수집하기 위하여 랜덤화를 원상태로 돌릴(취소할) 수 있다.
다른 예에서, 시스템(100)은 CDMA, TDMA, OFDM, 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA), 및/또는 다른 적합한 다중 접속 기법들과 같은 하나 또는 그 이상의 다중 접속 기법들을 사용할 수 있다. OFDMA는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 이용하고, SC-FDMA는 단일-캐리어 주파수 분할 다중화(SC-FDM)를 이용한다. 또한, 시스템(100)은 OFDMA와 CDMA와 같은 다중 접속 기법들의 조합을 사용할 수 있다. 나아가, 시스템(100)은 데이터 및 시그널링이 순방향 및 역방향 링크들을 통하여 전달되는 방식을 나타내는 다양한 프레임 구조들(framing structures)을 사용할 수 있다. 시스템(100)은 대역폭과 다른 시스템 자원들을 할당하는 하나 또는 그 이상의 스케줄러(도시하지 않음)를 더 사용할 수 있다. 하나의 예에서, 스케줄러는 하나 또는 그 이상의 기지국(110), 단말(120), 및 시스템 제어기(130)에서 사용될 수 있다.
도 2는 MIMO 시스템(200)에서의 송신기 시스템(210)(액세스 포인트로 알려짐)과 수신기 시스템(250)(액세스 단말로 알려짐)의 일 실시예의 블록 다이어그램이다. 송신기 시스템(210)에서, 수많은 데이터 스트림들을 위한 트래픽 데이터는 데이터 소스(212)로부터 전송(TX) 데이터 프로세서(214)로 제공된다.
일 실시예에서, 각 데이터 스트림은 각각의 전송 안테나를 통하여 전송된다. TX 데이터 프로세서(214)는 코딩된 데이터를 제공하는 그 데이터 스트림용으로 선택된 특정 코딩 기법에 기초한 각 데이터 스트림용 트래픽 데이터를 포맷하고, 코딩하며, 인터리빙(interleave)한다.
각 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기법을 사용하는 파일럿 데이터로 다중화될 수 있다. 파일럿 데이터는 전형적으로 공지된 방식으로 프로세싱되고 수신기 시스템에서 채널 응답을 평가하도록 사용될 수 있는 알려진 데이터 패턴이다. 이때, 각 데이터 스트림에 대한 다중화된 파일럿과 코딩된 데이터는 변조 심볼들을 제공하는 그 데이터 스트림을 위해 선택된 특정 변조 기법(예를 들면, BPSK, QPSK, M-PSK, 또는 M-QAM)에 기초하여 변조된다(즉, 심볼이 매핑된다). 각 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서(230)에 의해 수행되는 명령들에 의해 결정될 수 있다.
모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들은 변조 심볼들(예를 들면, OFDM에 대한)을 추가적으로 프로세싱할 수 있는 TX MIMO 프로세서(220)로 제공된다. 이때, TX MIMO 프로세서(220)는 NT 개의 변조 심볼 스트림들을 NT 개의 송신기들(TMTR)(222a 내지 222t)로 제공한다. 어느 실시예에서는, TX MIMO 프로세서(220)는 빔 형성 가중치(beamforming weights)를 데이터 스트림들의 심볼들과 심볼이 전송되는 안테나에 적용한다.
각 송신기는 각각의 심볼 스트림을 수신하고 프로세싱하여 하나 또는 그 이상의 아날로그 신호들을 제공하고, 아날로그 신호들을 추가적으로 컨디셔닝(condition)(예를 들면, 증폭, 필터링, 및 상향변환(upconvert))하여 전송에 적합한 변조 신호를 MIMO 채널을 통하여 제공한다. 송신기들(222a 내지 222t)로부터의 NT 개의 변조된 신호들은 NT 개의 안테나들(224a 내지 224t)로부터 각각 전송된다.
수신기 시스템(250)에서, 전송된 변조된 신호들은 NR 개의 안테나들(252a 내지 252r)에 의해 수신되고 각 안테나(252)로부터 수신된 신호는 각각의 수신기들(RCVR)(254a 내지 254r)로 제공된다. 각 수신기(254)는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝(예를 들면, 필터링, 증폭, 및 하향변환(downconvert))하고 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공하며, 나아가 샘플들을 프로세싱하여 대응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공한다.
RX 데이터 프로세서(260)는 NT 개의 "검출된" 심볼 스트림들을 제공하도록 특정 수신기 프로세싱 기법에 기초하여 NR 개의 수신기들(254)로부터 NR 개의 수신된 심볼 스트림들을 수신하고 프로세싱한다. RX 데이터 프로세서(260)는 각 검출된 심볼 스트림을 복조하고, 디인터리빙하고(deinterleaves), 디코딩하여 데이터 스트림용 트래픽 데이터를 복구한다. RX 데이터 프로세서(260)에 의한 프로세싱은 송신기 시스템(210)에서 TX MIMO 프로세서(220)와 TX 데이터 프로세서(214)에 의해 수행된 것에 대한 보충이다.
프로세서(270)는 어떤 프리코딩(pre-coding) 매트릭스가 사용될 것인지(후술함) 주기적으로 판단한다. 프로세서(270)는 매트릭스 인덱스 부분과 랭크값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 형식화한다(formulates).
역방향 링크 메시지는 통신 링크 및/또는 수신된 데이터 스트림에 관한 다양한 형태의 정보를 포함할 수 있다. 이때, 역방향 링크 메시지는, 수많은 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터를 수신하는 TX 데이터 프로세서(238)에 의해 프로세싱되고, 변조기(280)에 의해 변조되며, 송신기들(254a 내지 254r)에 의해 컨디셔닝되어, 그리고 송신기 시스템(210)으로 재전송된다.
송신기 시스템(210)에서, 수신기 시스템(250)으로부터의 변조된 신호들은 안테나들(224)에 의해 수신되고, 수신기들(222)에 의해 컨디셔닝되며, 복조기(240)에 의해 복조되어, 수신기 시스템(250)에 의해 전송된 역방향 링크 메시지를 추출하도록 RX 데이터 프로세서(242)에 의해 프로세싱된다. 프로세서(230)는 어떤 프리코딩 매트릭스가 빔 형성 가중치를 결정하기 위해 사용될 것인지 결정하여 추출된 메시지를 프로세싱한다.
본 발명에서 설명되는 데이터 전송 기법은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템들, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템들, 공간분할 다중 접속(SCMA) 시스템들, 직교 FDMA(O-FDMA) 시스템들, 및 단일-반송파 주파수 분할 다중화(SC-FDM) 시스템들과 같은 다양한 통신 시스템들용으로 사용될 수 있다. OFMDA 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(O-FDM)를 사용한다. SC-FDMA 시스템은 단일 반송파 주파수 분할 다중화(SC-FDM)를 사용한다. OFDM과 SC-FDM은 시스템 대역폭(t)을 톤과 빈 등으로 인용되는 다중 직교 부반송파들(K)로 분할한다. 각 부반송파는 데이터로 변조될 수 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 주파수 영역 내에서 OFDM으로 그리고 시간 도메인 내에서 SC-FDM으로 전송된다. 명확함을 위해, 상기 기법들이 OFDMA 시스템에 관하여 설명된다.
시스템은 사용 가능한 시스템 자원들의 할당 및 사용을 수행하도록 물리적 채널들을 정의할 수 있다. 물리적 채널은 물리적 계층에서 데이터를 전송하기 위한 수단이다. 트래픽 데이터(또는 사용자 데이터)를 전송하기 위해 사용되는 물리적 채널은 트래픽 채널이라고 한다. 제어 데이터(또는 시그널링)를 전송하는데 사용되는 물리적 채널은 제어 채널이라고 한다. 물리적 채널들은 부반송파들, 시간 간격들, 코드 시퀀스들 등과 같은 시스템 자원들의 종류에 대하여 정의될 수 있다.
도 3은 상향 링크 또는 하향 링크용 채널 구조(300)의 실시예를 도시한다. 채널 구조(300)는 다른 시스템 자원들과 연관된 N개의 채널 노드들을 포함하고, 여기에서 N은 정수값이 될 수 있다. 예를 들면, N개의 채널 노드들은 매핑 기법에 기초하여 N개의 다른 타일들에 매핑될 수 있다. 각 타일은 소정 개수(예를 들면, 8)의 심볼 주기들 내의 소정 개수(예를 들면 16)의 부반송파들을 커버할 수 있다. 채널 노드들은 채널 트리의 베이스 노드들(base nodes)에 대응할 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에서, M개의 채널 노드들은 제어 채널용으로 예비되고, 여기에서 일반적으로 1≤M≤N이다. 제어 채널은 제어 메시지들을 단말들로 전송하기 위해 사용될 수 있다. 제어 메시지들은 특정 단말들로 전송되고 순방향 링크 및/또는 역방향 링크 자원들을 할당하고, 접속을 허용하는 등에 사용되는 유니캐스트 메시지들 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 제어 메시지는 소정의 크기(예를 들면, 특정 개수의 정보 비트들)을 가지며 특정 수의 변조 심볼들을 생성하도록 특정한 코딩 및 변조 기법으로 프로세싱된다. 본 실시예에서, 다른 제어 메시지들은 동일 개수의 변조 심볼들을 가진다. M개의 채널 노드들은 또한 예를 들어 확인응답 채널(ACKCH), 전원 제어 채널(PCCH) 등과 같은 시그널링 채널들용으로 사용될 수 있다. 이러한 다른 시그널링 채널들용으로 할당된 자원들은 영구적이 될 수 있으며 다른 목적으로 사용되지 않는다.
제어 채널용으로 예비된 채널 노드들의 개수(M)(그리고 따라서 시스템 자원들의 양)는 주어진 프레임 또는 시간 간격 내에서 제어 채널을 통해 전송될 수 있는 제어 메시지들의 최대 개수(L), 제어 메시지 당 변조 심볼들의 개수, 및 각 채널 노드의 전송 용량에 의해 결정된다. L은 (1) 스케줄러가 효율적으로 작동할 수 있고 시그널링 제한에 의해 구속되지 않으며, (2) 제어 채널에 대한 오버헤드가 가능한 낮도록 선택될 수 있다. 이때, M은 선택된 L과 다른 매개변수들에 기초하여 결정될 수 있다. L과 M은 구성 가능한(예를 들면, 의사정적인) 시스템 매개변수가 될 수 있으며, 이러한 매개변수들에 대한 구성된 값들은 브로드캐스트 채널을 통하여 시그널링될 수 있다. 예시적인 실시예에서, M은 약 3 또는 4가 되며, 각 채널 노드는 약 40개의 변조 심볼들을 전달할 수 있으며, 제어 채널은 약 120 내지 160개의 변조 심볼들에 할당된다. L개의 제어 메시지들까지 M개의 예비된 채널 노드들을 가지는 주어진 프레임 내에서 제어 채널을 통하여 전송될 수 있다. 다양한 양상들에 의하면, 제어 노드들은 자원들이 AT에 할당되는 방식과 유사하게 AT 내지 할당 메시지로 명시적으로 할당된다.
도 3 또한 제어 채널(300)의 일 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 제어 채널은 소정의 매핑 기법에 기초하여 M개의 예비된 채널 노드들에 매핑되는 L개의 링크 할당 블록들(LABs)을 포함한다. L개의 LAB들은 L개의 제어 메시지들, 각 LAB 내의 하나의 제어 메시지를 전달하도록 사용될 수 있다.
잔여 N-M개의 채널 노드들은 트래픽 채널들 및/또는 다른 물리적 채널들, 예를 들면, 브로드캐스트 채널, 파일럿 채널 등을 위하여 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, 트래픽 채널(1)은 채널 노드들(M+1 내지 M+3)로 할당되고 트래픽 채널(2)은 채널 노드들(M+4 및 M+5 등)로 할당된다. 일반적으로, 각 트래픽 채널은 임의 개수의 채널 노드로 할당될 수 있다.
일 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 트래픽 채널들은 제어 채널용 M개의 예비된 채널 노드들과 연관된다. 일반적으로, 주어진 트래픽 채널은 예비된 채널 노드들의 임의 개수 및 어느 하나와 연관될 수 있다. M개의 예비된 채널 노드들은 트래픽 채널들의 임의 개수 및 어느 하나와 연관될 수 있다. 트래픽 채널들과 예비된 채널 노드들 사이의 연관은 준-정적(quasi-static)이 될 수 있으며, 예를 들면, 예비된 채널 노드들이 제어 채널용으로 구성될 때 및/또는 트래픽 채널들이 단말들로 할당되는 때마다 결정될 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, 트래픽 채널(1)은 예비된 채널 노드(M)와 연관된다. 나머지 예비된 채널 노드들은 다른 트래픽 채널들과 연관될 수 있다(단순함을 위해 도 3에서는 도시하지 않음).
다른 실시에에서, 하나 또는 그 이상의 트래픽 채널들은 제어 채널용 L개의 LAB들과 연관된다. 일반적으로, 트래픽 채널들 또는 트래픽 채널들을 위한 시스템 자원들(예를 들면, 채널 노드들)은 다양한 방식으로 제어 채널용 시스템 자원들과 연관될 수 있다.
트래픽 채널과 연관되는 예비된 채널 노드들 또는 LAB(들)은 잠정적인 기반(tentative basis)을 통하여 트래픽 데이터를 전달하도록 할당되는 보충 자원들로 간주될 수 있다. 연관된 예비된 채널 노드들의 어느 부분 또는 연관된 LAB(들)이 제어 메시지들을 전송하도록 사용되지 않는다면, 연관된 예비된 채널 노드들의 사용하지 않은 부분 또는 사용하지 않은 LAB(들)은 그 트래픽 채널로 할당된 단말을 위하여 트래픽 데이터를 전송하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 3에서, 예비된 채널 노드(M)는 제어 메시지들을 전달하는데 사용되지 않은 링크 할당 블록(LAB 3)과 연관된다. 따라서 예비된 채널 노드(M)는 트래픽 데이터를 전달하도록 할당될 수 있다.
도 4A는 LAB들을 예비된 채널 노드들에 매핑하는 예를 도시한다. 다른 실시예에서, 각 LAB은 하나 또는 복수의 예비된 채널 노드들에 매핑되고 각 채널 노드는 단 하나의 LAB을 위해 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 각 예비된 채널 노드는 전체적으로 트래픽 데이터를 전달하기에 유용할 수 있다. 하지만, 주어진 프레임 내에서 사용된 LAB들의 평균 개수는 L보다 작을 수 있다. 주어진 LAB이 주어진 프레임 내에서 사용되지 않는다면, M개의 예비된 채널 노드들의 부분은 LAB이 트래픽 데이터를 전달하도록 사용될 수 있도록 할당된다.
도 4B는 LAB 1을 통하여 단 하나의 제어 메시지가 전송되는 예를 도시한다. 본 예에서, LAB 1을 통하여 전송된 제어 메시지의 부분들(Bl1 내지 BlM)은 예비된 채널 노드들(1 내지 M)의 부분으로 각각 매핑된다. 각 예비된 채널 노드는 제어 메시지들을 전달하도록 사용되지 않는 부분을 가지며 다라서 트래픽 데이터를 전달하도록 사용될 수 있다.
도 4A 및 4B에 도시된 실시예들에서, 일부 LAB들이 주어진 프레임 내에서 사용되지 않는다면, 각 예비된 채널 노드는 제어 메시지들을 위해 사용되지 않는 부분을 가진다. 각 예비된 채널 노드의 사용되지 않는 부분은 그 예비된 채널 노드와 연관된 트래픽 채널용으로 트래픽 데이터를 전달하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, LAB들의 반만이 주어진 프레임 내에서 사용된다면, 각 예비된 채널 노드의 대량 반(또는 어쩌면 적은 개수)이 트래픽 데이터를 전달하는데 유용할 수 있다. 사용되지 않은 제어 채널 자원들은 따라서 LAB 기반(basis) 별(per)보다는 예비된 채널 노드 기반 별로 트래픽 데이터를 전달하도록 동적으로 할당된다.
도 4A 및 4B는 제어 채널을 통하여 제어 메시지들을 전송하는 실시예를 도시한다. 제어 메시지들은 다른 수단에 의해 전송될 수도 있다.
도 5는 제어 채널을 통하여 전송될 제어 메시지들을 전달하도록 사용되는 제어 채널 할당 메시지(500)에 대한 메시지 포맷의 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 할당 메시지(500)는 메시지 유형 필드(message type field: 502), 비트맵(504), 및 순환 리던던시 체크(cyclic redundancy check: CRC) 필드(506)를 포함한다. 메시지 유형 필드(502)는 제어 채널 할당 메시지로서 이러한 메시지를 식별하는 특정 값을 전달한다. 다른 메시지들은 다른 메시지 유형 값들로 할당될 수 있다. 비트맵 필드는 L개의 LAB들의 각각용 비트를 전달하고, 예를 들면, 비트맵의 ℓ번째 비트는 ℓ번째 LAB과 연관될 수 있다. 비트맵 필드(504)는 Lmax 비트들의 고정된 크기를 가질 수 있으며, 여기에서 Lmax는 L에 대하여 최대 가능한 값이다. 비트맵의 각 비트는 연관된 LAB이 제어 메시지를 전송하도록 사용되는지 아닌지를 나타낸다. 도 5에 도시된 예에서, 제어 메시지들은 LAB들(LAB 2, 3, …, L)을 통하여 전송되고 LAB들 (LAB 1, 4, …, L-1)을 통해서는 전송되지 않는다. 비트맵 필드 역시 예를 들어 할당 메시지(도 3에 도시되지 않음)의 비트맵 크기에 의해 전달될 수 있는 구성 가능한 크기를 가진다. 비트맵 역시 복수의 메시지들로 전송될 수 있으며, 이 경우에 각 메시지는 비트맵의 부분이 메시지로 전달되는 것을 나타내는 순서 ID를 포함한다. CRC 필드는 단말에 의해 할당 메시지가 정확하게 디코딩되었는지 아니면 잘못 디코딩되었는지 판단하기 위해 사용된 CRC 값을 전달한다. LAB들이 사용되었는지 사용되지 않았는지 전달하는 정보도 역시 다른 메시지 포맷들과 함께 다른 방식으로 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 할당 메시지(500)는 다른 제어 메시지들과 함께 제어 채널을 통하여 전송된다. 예를 들면, 할당 메시지는 제어 채널의 LAB 0을 통하여 전송될 수 있다. 일 실시예에서, 할당 메시지는, 섹터 식별자(ID), 브로드캐스트 MAC ID 및/또는 다른 매개변수들의 함수인 의사 랜덤 수(PB) 시퀀스로 스크램블링된다. 섹터 ID는 메시지를 전송하는 기지국을 식별한다. 브로드캐스트 MAC(Media Access Control) ID는 메시지가 모든 단말들을 위해 의도된 것임을 나타낸다. 본 실시예는 단말들이 할당 메시지를 수신하고 어던 LAB들이 제어 메시지들을 복원하도록 프로세싱하는지 확인하도록 한다. 할당 메시지도 브로드캐스트 채널을 통하여 및/또는 다른 방식으로 전송될 수 있다.
할당 메시지(500)는 어떤 LAB들이 제어 메시지들을 전달하는 그 프레임 내에서 사용되고 있는지 전달하도록 각 프레임 내에서 브로드캐스트될 수 있다. 할당 메시지(500)는 어떤 LAB들이 제어 메시지들을 위해 사용되지 않는지 전달한다. 사용된 LAB들은 각 예비된 채널 노드의 어떤 분이 제어 데이터용으로 사용되는지 결정한다. 사용되지 않은 LAB들은 각 예비된 채널 노드의 어떤 부분이 제어 데이터 용으로 사용되지 않는지 결정하며, 따라서 트래픽 데이터 용으로 사용될 수 있다. 단말들은 각 예비된 채널 노드의 사용되거나 사용되지 않은 부분들을 할당 메시지(500)에 기초하여 확인할 수 있다. 기지국은 할당된 트래픽 채널(302)을 통하여 그 트래픽 채널(304)과 연관된 각 예비된 채널 노드의 사용되지 않은 부분은 물론이고 트래픽 데이터을 전송할 수 있다.
트래픽 데이터는 하이브리드 자동 재전송(hybrid automatic retransmission: HARQ)을 가지거나 없이도 전송될 수 있다. HARQ는 데이터 전송의 신뢰성을 향상시키도록 사용될 수 있다. 순방향 링크를 통한 HARQ 전송에 대하여, 기지국은 데이터 패킷을 프로세싱(예를 들어, 포맷, 인코딩, 및 인터리빙)하여 코딩된 데이터의 S개의 서브패킷들을 생성하며, 여기에서 S는 임의의 정수 값이 될 수 있다.
기지국은 상향 링크를 통하여 제1서브패킷(SP1)을 단말로 전송한다. 단말은 전송을 수신하고 서브패킷(SP1)을 디코딩하며, 서브패킷(SP1)이 정확하게 디코딩되면 확인 응답(ACK)을, 그리고 서브패킷이 잘못 디코딩되면 부정확인 응답(NAK)을 전송한다. 단말이 NAK을 전송하면, 기지국은 제2서브패킷(SP2)을 전송한다. 단말은 전송을 수신하고, 제1 및 제2서브패킷들을 디코딩하며, 디코딩된 결과에 따라 ACK나 NAK를 전송한다. 따라서 기지국은 패킷에 대하여 ACK가 수신될 때, 모든 서브패킷들이 전송되었을 때, 또는 패킷 전송이 다른 이유로 종료되었을 때 하나의 서브패킷을 전송할 수 있다.
서브패킷들의 크기는 전형적으로 트래픽 채널에 의해 결정되고 트래픽 채널의 전송 용량에 매칭(match)된다. 이는 각 서브패킷이 트래픽 채널을 통하여 온전한 상태로 전송될 수 있도록 한다. 그러나, 보충 자원들이 동적으로 할당되고 트래픽 데이터 용으로 사용될 수 있다면, 전송 용량은 전송으로부터 전송으로 변할 수 있다. 패킷들은 후술하는 바와 같이 가변 전송 용량을 가지는 HARQ를 사용하여 효율적으로 전송될 수 있다.
도 6A는 동적으로 할당 가능한 보충 자원들을 이용한 HARQ 전송 기법(610)을 도시한다. 데이터 패킷은 S개의 서브패킷들(단순함을 위해, 4개의 제1서브패킷들(1 내지 4)만이 도 6A에 도시되었다)을 생성하도록 프로세싱된다. 각 서브패킷 n(SPn)은 제1코딩된 부분(SPna)과 제2코딩된 부분(SPnb)을 포함한다. 이러한 기법에서, 서브패킷의 제1코딩된 부분(SPna)은 트래픽 채널을 통하여 전송될 수 있고, 서브패킷의 제2코딩된 부분(SPnb)은 보충 자원들을 통하여 (사용 가능하다면) 전송될 수 있다. 제1코딩된 부분은 사용이 가능할지 모르는 모든 보충 자원들의 용량에 의해 결정된다.
도 6A의 시나리오 예는 4개의 제1HARQ 전송들이 도시되었음을 보여준다. 이 시나리오에서, 보충 자원들은 제1 및 제4HARQ 전송들에 대하여 사용 가능하지 않으며, 제2 및 제3HARQ 전송들에 대하여 사용 가능하다. 제1HARQ 전송에 대하여, 제1서브패킷의 제1코딩된 부분(SP1a)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 제1HARQ 전송 후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제1HARQ 전송에 대하여, 제1서브패킷의 제1코딩된 부분(SP2a)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 제2서브패킷의 제2코딩된 부분(SP2b)의 모두 또는 일부는 보충 자원들을 통하여 전송된다. 2개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제3HARQ 전송에 대하여, 제3서브패킷의 제1코딩된 부분(SP3a)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 제3서브패킷의 제1코딩된 부분(SP3b)의 모두 또는 일부는 보충 자원들을 전송된다. 3개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제4HARQ 전송에 대하여, 제4서브패킷의 제1코딩된 부분(SP4a)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다.
도 6B는 4개의 HARQ 전송들 내에서 전송되는 코딩된 데이터를 보여준다. 이러한 기법에서, 서브패킷의 제2코딩된 부분은 보충 자원들이 사용 가능하지 않을 때 전송된다. 도 6B에는 도시하지 않았지만, 서브패킷의 제2코딩된 부분은 보충 자원들의 모두가 사용 가능하지 않을 때 온전한 상태로 전송되지 않는다. 이러한 기법은 (1) 보충 자원들이 사용 가능하지 않을 때 일부 코딩된 데이터의 비전송 또는 (2) 보충 자원들을 통하여 전송된 코딩된 데이터의 비수신에 의한, 예를 들면 비트맵을 검출할 때의 오류에 의한 코딩 이득 상의 손실을 가지게 될 수 있다.
도 7A는 동적으로 할당 가능한 보충 자원들을 이용한 HARQ 전송 기법(710)의 실시예를 보여준다. 데이터 패킷은 도 6A에 대하여 상술한 바와 같이, S개의 서브패킷들을 생성하도록 프로세싱된다. 그러나, 본 실시예에서, 전체 서브패킷은 트래픽 채널을 통하여 전송될 수 있으며, 그리고 서브패킷의 제2코딩된 부분(SPxb)의 모두 또는 일부는 연관된 예비된 채널 노드(들)의 사용하지 않은 부분으로부터 보충 자원들을 통하여 전송될 수 있다.
도 7A 역시 도 6A에 대하여 상술한 예시적인 시나리오에 대한 4개의 제1HARQ 전송들을 보여준다. 제1HARQ 전송에 대하여, 전체 제1서브패킷(SP1)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 제1HARQ 전송 후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제2HARQ 전송에 대하여, 전체 제2서브패킷(SP2)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 제1서브패킷의 제2코딩된 부분(SP1b)은 보충 자원들을 통하여 전송된다. 2개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제3HARQ 전송에 대하여, 전체 제3서브패킷(SP3)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 제2서브패킷의 제2코딩된 부분(SP2b)은 보충 자원들을 통하여 전송된다. 3개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제4HARQ 전송에 대하여, 전체 제4서브패킷(SP4)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 따라서, 이러한 전송 기법에 의하면, 각 서브패킷에 대하여, 전체 서브패킷은 트래픽 채널을 통하여 전송되고, 그 서브패킷의 코딩된 부분은 후속 전송 내에서 보충 자원들을 통하여 전송된다.
도 7B는 4개의 HARQ 전송들에서 전송되는 코딩된 데이터를 보여준다. 본 실시예에서, 각 서브패킷에 대하여 코딩된 모든 데이터는 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 코딩된 데이터의 일부는 반복되고, 사용 가능하다면, 보충 자원들을 통하여 전송될 수 있다. 본 실시예에서, 제1HARQ 전송 이외의 임의의 주어진 HARQ 전송에서, 기지국은 이전의 HARQ 전송에서 전송된 일부 코딩된 데이터로 (사용 가능하다면) 보충 자원들을 파퓰레이트(populates)할 수 있을 것이다. 제1HARQ 전송에 대하여, 기지국은 다음의 HARQ 전송에서 전송되는 일부 코딩된 데이터로 (사용 가능하다면) 보충 자원을 파퓰레이트할 수 있을 것이다.
도 7A 및 7B의 실시예는 보충 자원들로부터 이익을 얻지 못하는 단말들에 대한 코딩 효율을 보장하며, 이러한 단말들이 도 6A 및 6B를 참조하여 설명된 기법과 연관된 코딩 이득에서의 임의의 손실을 경험하지 않는다는 것을 보장한다. 이러한 단말들은 다양한 이유들로 인해 보충 자원들로부터 이익을 얻지 못할 수 있다. 예를 들면, 보충 자원들은, 모든 LAB들이 제어 메시지들을 전송하도록 사용된다면, 임의의 HARQ 전송을 통하여 사용 가능하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 트래픽 데이터는 일부 또는 모든 HARQ 전송들에서 보충 자원들을 통하여 전송되었을 수 있지만, 단말들은 제어 채널 할당 메시지들을 잘못 수신하였을 수 있으며 보충 자원들을 통하여 전송된 트래픽 데이터를 놓칠 수 있다. 본 실시예는 각 전송된 서브패킷에 대하여 코딩된 데이터가 적어도 트래픽 채널을 통하여 수신될 수 있음을 보장한다.
도 8A는 동적으로 할당 가능한 보충 자원들을 이용한 HARQ 전송 기법(810)의 실시예를 보여준다. 데이터 패킷은 도 6A에 대하여 상술한 바와 같은 S개의 서브패킷들을 생성하도록 프로세싱된다. 본 실시예에서, 전체 서브패킷(SPn)은 트래픽 채널을 통하여 전송될 수 있으며, 다음의 서브패킷의 코딩된 부분(SP(n+1)x)의 모두 또는 일부는 보충 자원들을 통하여 전송될 수 있다.
도 8A 역시 도 6A에 대하여 상술한 시나리오에 대한 4개의 제1HARQ 전송들을 보여준다. 제1HARQ 전송에 대하여, 전체 제1서브패킷(SP1)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 제1HARQ 전송 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제2HARQ 전송에 대하여, 전체 제2서브패킷(SP2)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고, 다음의 서브패킷(SP3)의 코딩된 부분(SP3x)은 보충 자원들을 통하여 전송된다. 2개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제3HARQ 전송에 대하여, 전체 제3서브패킷(SP3)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 다음의 서브패킷의 코딩된 부분(SP4x)은 보충 자원들을 통하여 전송된다. 3개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제4HARQ 전송에 대하여, 전체 제4서브패킷(SP4)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 따라서 이러한 전송 기법에 따르면, 각 서브패킷에 대하여 전체 서브패킷은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 다음의 서브패킷의 코딩된 부분은 보충 자원들을 통하여 동시에 전송된다.
도 8B는 4개의 HARQ 전송들에서 전송되는 코딩된 데이터를 보여준다. 본 실시예에서, 각 서브패킷에 대한 코딩된 데이터의 모두는 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 서브패킷으로부터의 코딩된 데이터의 일부는 트래픽 채널을 통하여 서브패캣의 전송에 앞서 사용 가능하다면 반복되고 보충 자원들을 통하여 전송될 수 있다. 본 실시에에서, 임의의 주어진 HARQ 전송에서, 기지국은 미래의 HARQ 전송에 대한 일부 코딩된 데이터로 (사용 가능하다면) 보충 자원들을 파퓰레이트할 수 있을 것이다.
도 7A 내지 8B에 도시된 실시예들에서, 서브패킷에 대한 코딩된 데이터는 사용 가능하다면, 이전 또는 다음의 HARQ 전송에서 보충 자원들을 통하여 반복되고 전송될 수 있다.
일반적으로, 코딩된 데이터는, 사용 가능하다면, 데이터 반복을 지연시키는 방식으로 보충 자원들을 통하여 전송될 수 있다. 데이터 패킷은 P개의 정보 비트들을 포함할 수 있으며, P/Q의 코드 레이트(예를 들면, 1/5의 코드 레이트)로 Q개의 코딩된 비트들로 인코딩될 수 있다. S개의 서브패킷들은 Q개의 코딩된 비트들로부터 생성된다. 서브패킷들을 채우기 위하여, Q개의 코딩된 비트들은 순환(circular)의 형태로 버퍼로부터 취할 수 있으므로 Q번째 코딩된 비트가 사용되면 제1코딩된 비트는 다음과 같은 값을 가진다.
1, 2, 3, …, Q-2, Q-1, Q, 1, 2, 3, …, Q-2, Q-1, Q, …
서브패킷들의 개수(S)와 서브패킷 크기에 따라, 주어진 코딩된 비트는 0, 1, 또는 복수의 서브패킷들에서 사용될 수 있다. 보충 자원들에 대한 코딩된 데이터도 역시 다음과 같이 역방향 순환 순서로 취해질 수 있다.
Q, Q-1, Q-2, …, 3, 2, 1, Q, Q-1, Q-1, …, 3, 2, 1, …
각 HARQ 전송에 대하여 역방향으로 버퍼로부터 취한 코딩된 비트들의 개수는 전송으로부터 전송으로 변할 수 있는 보충 자원들의 용량에 의해 결정된다.
도 9A도 역시 도 6A에 대하여 상술한 예시적인 시나리오에 대한 4개의 제1HARQ 전송들을 보여준다. 제1HARQ 전송에 대하여, 전체 제1서브패킷(SP1)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 제1HARQ 전송 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제2HARQ 전송에 대하여, 전체 제2서브패킷(SP2)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 마지막 서브패킷의 코딩된 부분(SPSa)은 보충 자원들을 통하여 전송된다. 2개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제3HARQ 전송에 대하여, 전체 제3서브패킷(SP3)은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 마지막 서브패킷의 코딩된 부분(SPSb)은 보충 자원들을 통하여 전송된다. 3개의 제1HARQ 전송들 이후에 패킷은 에러상태로 디코딩된다. 제4HARQ 전송에 대하여, 전체 제4서브패킷(SP4)은 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 따라서 이러한 전송 기법에 따르면, 각 서브패킷에 대하여, 전체 서브패킷은 트래픽 채널을 통하여 전송되고 마지막 서브패킷의 코딩된 부분은 보충 채널들을 통하여 전송된다.
도 9B는 4개의 HARQ 전송들에서 전송되는 코딩된 데이터를 보여준다. 본 실시예에서, 각 서브패킷에 대한 모든 코딩된 데이터는 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 추가적인 (아마도 새로운) 코딩된 데이터는 사용이 가능하다면 보충 자원들을 통하여 전송될 수 있다. 본 실시예에서, 임의의 주어진 HARQ 전송에서, 기지국은, 이전에 전송되지 않았을 얼마간의 코딩된 데이터로 (사용이 가능하다면) 보충 자원들을 파퓰레이트할 수 있을 것이다. 일반적으로, 트래픽 데이터는 하기의 목표를 달성하는 방식으로 트래픽 채널과 보충 자원들을 통하여 전송될 수 있다.
1. 보충 자원들로부터 이익을 얻지 못하고 모든 코딩된 비트들이 사용되었을 때까지 트래픽 채널에 대하여 부호 비트들을 반복하는 것을 시작하지 않는 단말에 대하여 코딩된 비트들이 버려지는 것을 회피하고, 그리고
2. 보충 자원들의 존재에 의하여 코딩된 비트들의 반복의 양을 줄인다.
3. 보충 자원들을 지원하지 않거나 메시지 할당 자원들의 디코딩에 실패하는(삭제 이벤트) AT가 비보충 자원들을 통하여 수신된 데이터를 프로세싱할 수 있도록 한다.
상술한 모든 실시예들은 목표 3을 충족한다. 도 5A 내지 9B의 실시예들은 목표 1을 달성한다. 도 7A 내지 8B의 실시예들은 제2HARQ 잔송으로부터 시작하는, 사용 가능한 경우 보충 자원들을 통한 반복을 사용한다. 도 9A 및 9B의 실시예는 가능한 한 길게 보충 자원들의 존재 속에서 반복을 지연시킨다.
본 실시예에서, 보충 자원들로부터 이익을 얻는 단말은 모든 코딩된 비트들이 사용될 때까지 어떠한 반복도 겪지 않는다. 데이터 패킷에 대하여 생성된 Q개의 코딩된 비트들은, 코딩된 비트들을 생성하도록 사용된 부호의 구조에 따라 오류 수정 능력에 관하여 같은 값을 가지거나 다른 값들을 가질 수 있다. Q개의 코딩된 비트들이 값은 값을 가진다면, 도 9A 및 9B에 도시된 실시예는 도 7A 내지 8B에 도시된 실시예들보다 좋은 성능을 제공할 수 있다. Q개의 코딩된 비트들이 (예를 들면, 내장된 코드 레이트 1/3을 포함하는 코드 레이트 1/5에 대한) 다른 값들을 가지면, 보충 자원들에 대하여 코딩된 비트들은 코딩된 비트의 상대값들, 반복에 의해 잠정적으로 빈약한 코딩 이득, 등과 같은 다양한 변수를 고려함으로써 선택될 수 있다.
도 7A 내지 9B의 실시예들은 보충 자원들로부터 이익을 얻지 못하는 단말들은 물론이고 보충 자원들로부터 이익을 얻는 단말들에 대한 성능에 관한 좋은 절충( good comprise )을 제공한다. 일 실시예에서, 트래픽 채널을 통하여 전송된 코딩된 데이터는 트래픽 채널에 대하여 선택된 제1변조 기법으로 변조(심볼 매핑)된다. 보충 자원들을 통하여 전송된 코딩된 데이터는 제어 채널에 대하여 선택된 제1변조 기법으로 변조된다. 제1변조 기법은 제2변조 기법과 동일하거나 다를 수 있다. 본 실시예에서, 보충 자원들을 통하여 전송된 트래픽 데이터는, 연관된 트래픽 채널을 통하여 사용된 변조 기법에 상관 없이, 제어 메시지들과 같은 변조 기법으로 변조된다.
다른 실시예에서, 트래픽 데이터는 트래픽 채널과 보충 자원들 모두에 대한 동일한 변조 기법을 사용하여 전송된다. 일반적으로, 같거나 다른 코딩 기법들과 같거나 다른 변조 기법들은 트래픽 채널을 통해 전송된 트래픽 데이터와 보충 자원들을 통해 전송된 트래픽 데이터에 대하여 사용될 수 있다.
도 10은 통신 네트워크 내에서 보충 자원들을 할당하는 방법(1000)을 설명하는 실시예이다. 방법은 1002에서 시작되며, 여기에서 N개의 채널 노드들은 N개의 다른 타일들에 매핑함으로써 시스템 자원들과 연관된다. 1004에서, N개의 채널 노들들의 M개의 노드들은 M<N이 되도록 제어 메시지들을 전송하는데 예비된다. 나머지 N-M개의 채널들은 트래픽 데이터를 전달하도록 할당될 수 있다. 이외의 실시예들에서, 모든 N개의 채널들은 제어 메시지들을 전송 중일 수 있으며, 이 경우, 트래픽 채널들이 없을 수 있다. 1006에서, M개의 채널 노드들과 연관된 모든 L개의 링크 연관 블록들(LABs)이 제어 메시지들을 전달하고 있는지 판단된다. 만일 모든 L개의 LAB들이 제어 메시지들을 전송하는데 포함된다면, 사용이 가능한 보충 자원들은 없다고 판단되며 사용자 트래픽은 1012에서 볼 수 있는 바와 같이 트래픽 채널들을 통하여 전송된다. N개의 채널 노드들 중에서 제어 메시지를 전달하는데 포 함되지 않은 그러한 채널 노드들(M+1, ..., N)이 있다고 판단되면, 그러한 채널들은 1008에서 식별된다. 1010에서, 식별된 채널 노드들은 트래픽 데이터를 전달하는 보충 자원들로서 할당된다. 일 실시예(도시하지 않음)에서, 사용자의 서비스 옵션들이 자원들의 할당 이전에 보충 자원들의 할당을 허용하는지가 판단될 수 있다.
도 11은 임의의 보충 자원들이 트래픽 데이터를 전달하도록 할당되었는지를 판단하기 위한 방법을 설명하는 실시예이다. 1102에서, 단말은 기지국에 의한 메시지 브로드캐스트를 수신한다. 메시지는 메시지 유형 필드, 비트맵 및 순환 리던던시 체크(CRC) 필드를 포함할 수 있다. 수신된 메시지는 1104에서 메시지 유형 필드를 검사함으로써 제어 채널 할당 메시지로서 식별된다. 1106에서, 비트맵 필드는 어떤 LAB들이 제어 메시지들을 전송하는데 사용되는지와 어떠한 LAB들이 제어 메시지들을 전송하는데 사용되지 않는지를 식별하도록 검사된다. 1108에서, CRC 필드는 메시지가 정확하게 디코딩되었음을 확인하도록 사용된다. 1110에서, 제어 메시지들을 전송하는데 포함되지 않는 제어 채널들은 데이터 트래픽을 수송하는 보충 자원들로서 사용된다.
데이터 트래픽을 수송하는 보충 자원들로서 사용될 수 있는 채널들을 식별함에 따라, 다양한 기법들이 아래에서 상세히 설명하는 보충 자원 채널들은 물론이고 전용 트래픽 채널들을 경유하여 데이터 패킷들을 수송하도록 사용될 수 있다. 도 12는 보충 자원은 물론이고 트래픽 채널들 모두를 사용함으로써 데이터 패킷들을 수송하는 하나의 그러한 기법을 도시한다. 1202에서, 데이터 패킷들은 서브패킷들을 생성하도록 프로세싱된다. 1204에서, 각 서브패캣은 제1코딩된 부분과 제2코딩된 부분으로 분할된다. 1206에서, 판단은 보충 자원들이 사용 가능하다면 이루어진다. 자원들이 사용 가능하지 않다면, 데이터 패킷들은 전체적으로 1208에서 트래픽 채널을 경유하여 전송된다. 자원들이 사용 가능하다면, 제1코딩된 부분은, 제2코딩된 부분이 예비된 제어 채널들로부터 구한 보충 채널들을 통하여 12010에서 수송되는 동안 트래픽 채널을 통하여 수송된다. 1212에서, 전송될 더 이상의 패킷들이 있는지 판단된다. 따라서, 프로세서는 모든 데이터 패킷들에 대하여 반복된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 이러한 기법은 (1) 보충 자원들이 사용 가능하지 않을 때 일부 코딩된 데이터의 비전송 또는 (2) 보충 자원들을 통하여 전송된 코딩된 데이터의 비수신에 기인하는, 예를 들면 비트맵의 검출시의 오류에 기인하는 코딩 이득에서의 손실을 가질 수 있다.
도 13은 보충 자원들이 사용 가능할 때 사용될 수 있는 데이터 패킷 전송의 다른 방법론을 설명한다. 1302에서, 데이터 패킷들은 서브패킷들을 생성하도록 프로세싱된다. 1304에서, 각 서브패킷은 제1코딩된 부분과 제2코딩된 부분으로 분할된다. 1306에서, 보충 자원들이 사용 가능한지 여부의 결정이 이루어진다. 만일 자원들이 사용 가능하지 않다면, 데이터 패킷들은 전체적으로 1308에서 트래픽 채널을 경유하여 전송된다. 자원들이 사용 가능하다면, 제1HARQ 전송은 1310에서 트래픽 채널을 경유하여 전체 제1서브패킷을 수송한다. 1312에서의 제1전송에 대하여, 전체 제2서브패킷은, 제1서브패킷의 코딩된 부분이 사용 가능한 보충 자원들을 경유하여 반복되고 전송되는 동안 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 1314에서, 전송될 더 이상의 패킷들이 있는지 결정된다. 따라서 프로세스는 모든 서브패킷들에 대하여 반복된다. 결국, 이러한 방법론은 전송 기법에 관련되며, 여기에서 전체 서브패킷은 트래픽 채널을 경유하여 전송되고 서브패킷의 코딩된 부분은 순차적으로 전송하는 동안 사용 가능한 보충 자원들을 경유하여 반복되고 전송된다.
도 14는 보충 자원들이 사용 가능할 때 사용될 수 있는 데이터 패킷 전송의 다른 방법론을 도시한다. 1402에서, 데이터 패킷들은 서브패킷들을 생성하도록 프로세싱된다. 1404에서, 각 서브패킷은 제1코딩된 부분과 제2코딩된 부분으로 분할된다. 1406에서, 파단은 보충 자원들이 사용 가능한지 여부의 결정이 이루어진다. 자원들이 사용 가능하지 않다면, 데이터 패킷들은 1408에서 트래픽 채널을 경유하여 전체적으로 전송된다. 자원들이 사용 가능하다면, 제1HARQ 전송은 1410에서 트래픽 채널을 경유하여 전체 제1서브패킷을 수송한다. 1412에서의 제2전송에 대하여, 전체 제2서브패킷은 제1서브패킷의 코딩된 부분이 사용 가능한 보충 자원들을 통하여 전송되는 동안, 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 1414에서, 전체 제3서브패킷은 트래픽 채널을 경유하여 반복되고 전송된다. 1416에서, 전송될 서브패킷들이 더 존재하는지 여부를 결정한다. 따라서 프로세스는 모든 데이터 패킷들에 대하여 반복된다. 결국, 이러한 방법론은 전송 기법에 관련되며, 여기에서 전체 서브패킷은, 서브패킷의 코딩된 부분이 이전에 전송하는 동안 사용 가능한 보충 자원들을 경유하여 반복되고 전송되는 동안, 트래픽 채널을 경유하여 전송된다.
도 13 및 도 14에 도시된 방법론들이 모든 코딩된 비트들이 사용될 때까지 반복을 시작하지 않음으로써 보충 자원들로부터 이익을 얻지 못하는 단말들에 대한 코딩된 비트들을 낭비하는 것을 피하는 반면, 상기 방법론들은 보충 자원들의 존재로 인해 반복을 최소화하지 않는다. 이는 도 15에 도시된 도시를 사용함으로써 달성될 수 있다. 여기에서, 데이터 패킷 전송의 방법론은 도시되고, 그 중에서 데이터 패킷들은 보충 자원들의 존재로 인해 코딩된 비트들의 반복의 양이 최소화되는 방식으로 전송된다. 결국, 도 15에 도시된 기법에 따르면, 보충 자원들로부터 이익을 얻는 단말은 모든 코딩된 비트들이 사용될 때까지 어떠한 반복도 경험하지 않는다.
1502에서 처음으로, 전송될 P개의 정보 비트들은 P/Q의 코드 레이트로 Q개의 코딩된 비트들로 인코딩된다. 1504에서, S개의 서브패킷들은 순환의 방식으로 버퍼로부터 획득된 Q개의 코딩된 비트들로 채움으로써 생성되어, Q번째 코딩된 비트가 사용되면 제1코딩된 비트는 다음의 것으로 취해진다. 1506에서, 마지막 서브패킷, 즉 서브패킷(S)은 다수의 코딩된 부분들로 분할된다. 코딩된 부분들의 크기는 다수의 변수(factors)에 기초하여 동적으로 변할 수 있다. 예를 들면, 사용 가능한 보충 자원들의 용량은 동적으로 결정될 수 있으며 따라서 마지막 서브패킷은 분할될 수 있다. 1508에서 보충 자원들의 존재를 가정하면, 서브패킷은, 마지막 서브패킷의 코딩된 부분이 보충 자원들을 통하여 전송되는 동안 트래픽 채널을 통하여 온전한 상태로 전송된다. 예를 들면, 제1HARQ 전송 동안, 제1서브패킷은, 마지막 (S)개의 서브패킷의 제1코딩된 부분이 사용 가능한 보충 자원들을 경유하여 전송되는 동안에 트래픽 채널을 경유하여 온전한 상태로 전송된다. 이러한 프로세스는 모든 (S-1)개의 서브패킷들에 대하여 1510에서 반복되어 전체 서브패킷은, 마지막 서브패킷의 코딩된 부분이 보충 자원들을 통하여 전송되는 동안에 트래픽 채널을 통하여 전송된다. 따라서 이러한 프로세스는, 모든 서브패킷들 내의 모든 코딩된 비트들이 단 한 번에 이상적으로 전송/판돌될 때, 코딩된 비트들의 반복을 최소화한다.
도 16은 일 양상에 따른 보충 자원들의 존재에서의 데이터 반복을 최소화하는 통신 시스템(1600)의 개략적인 블록 다이어그램을 도시한다. 시스템은, 앞에서 상세하게 설명한 다양한 기법에 따라 데이터를 전송/수신하도록 구성되는 제1통신 컴포넌트(1602)와 제2통신 컴포넌트(1620)를 포함한다.
제1통신 컴포넌트(1602)는, 시스템 내에서 사용 가능한 하나 또는 그 이상의 전원, 트래픽 채널 용량 등을 기초하여 트래픽 데이터를 서브패킷들로 프로세싱하는 프로세싱 컴포넌트(1604)를 더 포함한다. 프로세싱 컴포넌트와 동작가능하게 연결되며 코딩된 비트들을 채움으로써 서브패킷들의 생성을 용이하게 하는 메모리 컴포넌트(1606)를 더 포함한다. 상술한 다양한 기법들에 따르면, 서브패킷들은 순차적으로 채워질 수 있거나 순환 방식 등으로 채워질 수 있다. 전송 컴포넌트(1608)도 역시 제1통신 컴포넌트에 포함되어 전송 컴포넌트는 프로세싱 컴포넌트(1604)에 의해 결정되는 다양한 전송 기법들에 기초하여 데이터 패킷들/서브패킷들을 전송한다. 일 양상에 따르면, 프로세싱 컴포넌트(1604)는 제어 메시지들을 전달하는데 관여되지 않는 예비된 제어 채널들을 트래픽 데이터를 전달하기 위한 보충 자원들로서의 트래픽 채널들에 할당할 수 있다. 그러므로, 전송 컴포넌트는 데이터 패킷들, 서브패킷들, 서브패킷들의 코딩된 부분들, 또는 이들의 조합의 하나 또는 그 이상을 다양한 기법에 따른 다양한 주파수들을 통하여 전송하도록 구성된다.
통신 시스템(1600)도 역시 제1통신 컴포넌트에 의해 전송된 서브패킷들을 수신할 수 있는 제2통신 컴포넌트(1620)를 포함한다. 제2통신 컴포넌트도 역시 프로세싱 컴포넌트(1622), 전송 컴포넌트(1626)는 물론, 메모리 컴포넌트(1624)로 포함할 수 있다. 제2통신 컴포넌트(1620)는, 제1컴포넌트(1602)에 의해 브로드캐스트된 채널 할당 메시지에 기초하여 수신된 데이터 패킷들을 복조할 수 있다. 채널 할당 메시지도 역시, 수신된 데이터 패킷들/서브패킷들이 정확하게 디코딩되었는지 여부를 판단하도록 촉진한다. 만일 정확하게 디코딩되지 않는다면, 제2통신 컴포넌트는 확인응답(ACK) 메시지를 생성하고 이외에는 부정확인응답(NAK) 메시지를 생성한다. 수신된 확인응답 메시지의 유형에 따라, 제1컴포넌트(1602)는 ACK 메시지가 데이터 패킷에 대하여 수신되거나, 모든 서브패킷들이 전송되거나, 또는 통신 세션이 다른 이유들에 의해 종료될 때까지 서브패킷들을 하나 전송할 수 있다.
본 발명에서 설명한 데이터 전송 기법들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들면, 이러한 기법들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 도는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 대하여, 송신기에서의 데이터 전송이나 수신기에서 데이터 수신용으로 사용된 프로세싱 유닛들은 하나 또는 그 이상의 주문형 집적회로들(ASICs), 디지털 신호 처리기들(DSPs), 디지털 신호 처리장치들(DSPDs), 프로그램 가능 논리소자(PLDs), 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이들(FPGAs), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 전자소자들, 본 발명에서 설명한 기능들을 수행할 수 있도록 설계된 다른 전자 디바이스들, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 대하여, 그 기법들은 본 발명에서 설명한 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 절차들, 기능들, 등)로 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 부호들은 메모리에 저장될 수 있으며 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서의 내에서 또는 밖에서 구현될 수 있다.
개시된 실시예들의 앞의 설명은 본 출원발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자가 개시된 내용을 만들거나 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들의 다양한 변형들은 본 발명의 분야의 당업자에게 쉽게 이해될 것이며, 여기에서 정의된 포괄적인 원리들은 개시된 내용의 정신이나 범위에서 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 여기에 개시된 내용은 실시예들을 한정하고자 하는 것이 아니며 오히려 여기에 개시된 원리들과 신규한 특징들과 일치되는 가장 넓은 범위에 해당한다.
보충 자원들에 대한 데이터 선정과 관련하여 여기에 일반적으로 설명된 기법들은 데이터 및 제어 채널들을 포함하는 다양한 RL 채널들을 수반한다. 일 실시예에서, 기법들은, 프로세싱되고 전송될 수 있는 채널 품질 표시 채널(Channel Quality Indicator Channel: CQICH), 입력 채널(request channel: REQCH), 파일럿 채널(PICH), 확인응답 채널(ACKCH), 빔형성 피드백 채널(beamforming feedback channel: BFCH), 서브밴드 피드백 채널(Subband feedback channel: SFCH) 등과 같은 역방향 링크(RL) 제어 채널들용으로 사용될 수 있다. 기법들은 또한 채널화된 부호로 확산되거나 스크램블되는 시분할 다중화(TDX) 파일럿용으로 사용될 수 있다.
상술한 것은 다양한 실시예들의 예들을 포함한다. 이는, 물론, 실시예들을 설명할 목적으로 모든 컴포넌트들과 방법들의 생각해낼 수 있는 모든 조합을 설명하는 것은 가능하지 않지만, 본 발명의 분야의 통상의 지식을 가진 사람 중 하나는 더 많은 조합들과 치환이 가능하다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 따라서 상세한 설명은, 첨부된 특허청구의 범위의 정신과 범위에 있는 이러한 모든 수정들, 변형들, 및 변형물들 모두를 포함하기 위한 것이다.
위에서 설명된 컴포넌트들, 장치들, 회로들, 시스템들, 및 이와 같은 것들에 의해 실행되는 다양한 기능들에 관하여, 이러한 컴포넌트들의 설명하기 위해 사용된 용어들("수단"을 포함하여)은, 달리 나타내지 않는 한, 개시된 구조와 구조적으로 균등하지 않더라도 본 명세서에서 설명된 실시예들의 예시적인 양상들에서의 기능을 수행하는 설명된 컴포넌트(예를 들면, 기능적인 균등물)의 특정된 기능을 수행하는 임의의 컴포넌트에 대응하도록 한 것이다. 이러한 관점에서, 실시예들은, 다양한 방법들의 실행 및/또는 이벤트들을 수행하기 위한 컴퓨터로 실행 가능한 지시들을 가지는 컴퓨터 판독가능 매체는 물론이고 시스템을 포함한다는 것도 인지할 것이다.
더욱이, 특정 특징이 여러 구현 중의 단 하나에 대하여 개시되었지만, 이러한 특징은 임의의 주어진 또는 특정한 응용에 대하여 바람직하고 유리할 수 있는 다른 구현들의 하나 또는 그 이상의 특징들과 조합될 수 있다. 나아가, "포함하다", "포함하는", 및 이들의 변형 등의 용어가 상세한 설명이나 특허청구의 범위에서 사용된다는 범위까지, 이러한 용어들은 "구비하는"의 용어와 유사한 방식으로 총괄적이 되도록 의도되었다.

Claims (20)

  1. 반복을 최소화하기 위한 통신 시스템으로서,
    하나 또는 그 이상의 데이터 패킷들을 코딩된 비트들로 채워진 복수의 서브패킷들로 프로세싱하는 프로세싱 컴포넌트－여기서, 마지막 서브패킷은 코딩된 부분들로 더 분할됨－; 및
    상기 복수의 서브패킷들을 전송하는 전송 컴포넌트를 포함하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    메모리 컴포넌트는 상기 코딩된 비트들을 버퍼링하여 상기 서브패킷들이 순환(circular) 형태로 채워지도록 하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전송 컴포넌트가 상기 복수의 서브패킷들을 전송함으로써 전체 서브패킷이 트래픽 채널을 통하여 전송되는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전송 컴포넌트는 상기 마지막 생성된 서브패킷의 코딩된 부분을 할당된 보충 자원들을 통하여 추가적으로 전송하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세싱 컴포넌트는 상기 보충 자원들을 전송 제어 메시지들 내에서 사용되지 않은 하나 또는 그 이상의 제어 채널들로부터 할당하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세싱 컴포넌트는 제어 메시지들을 전달하지 않는 링크 할당 블록들을 식별하여 상기 사용되지 않은 제어 채널들을 결정하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세싱 컴포넌트는 데이터 메시지들, 음성 메지시들, 또는 비디오 메시지들 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 사용자 생성 메시지들과 연관된 데이터 패킷들을 프로세싱하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 이동(mobile) 단말은 수신된 서브패킷이 정확하게 디코딩된다면 확인응답(ACK) 메시지를 생성하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    이동 단말은 수신된 서브패킷이 부정확하게 디코딩된다면 부정 확인응답(NAK) 메시지를 생성하는,
    반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  10. 통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법으로서,
    데이터 패킷으로부터 복수의 서브패킷들을 생성하는 단계;
    서브패킷을 온전한 형태(in entirety)로 트래픽 채널을 통하여 전송하는 단계; 및,
    마지막 서브패킷의 코딩된 부분들을 할당된 보충 자원들을 통하여 전송하는 단계를 포함하는,
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    생성된 상기 서브패킷들의 크기는 상기 트래픽 채널의 전송 용량에 의해 결정되고 이에 매칭(match)되는,
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 코딩된 부분들의 크기를 상기 할당된 보충 자원들의 용량에 기초하여 동적으로 변화시키는 단계를 더 포함하는
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 트래픽 채널용으로 선택된 제1변조 기법에 따라 상기 트래픽 채널을 통하여 전송된 서브패킷들과, 연관된 제어 채널용으로 선택된 제2변조 기법으로 상기 보충 자원들을 통하여 전송된 상기 코딩된 부분들을 변조하는 단계를 더 포함하는,
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 채널들에 매핑된 링크 할당 블록들은 제어 메시지들을 전송하는데 관여되지 않는,
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    할당 메시지를 통해 전달된 정보에 기초하여 제어 메시지들을 전송하지 않은 상기 링크 할당 블록들을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    전송된 서브패킷이 정확하게 디코딩되었을 때 확인응답(ACK)을 생성하는 단계를 더 포함하는,
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    전송된 서브패킷이 부정확하게 디코딩되었을 때 부정확인응답(NAK)을 생성하는 단계를 더 포함하는,
    통신 시스템들에서 반복을 최소화하기 위한 방법.
  18. 보충 자원들의 존재하에서 데이터 반복을 최소화하기 위한 통신 시스템으로서,
    데이터 패킷으로부터 서브패킷들을 생성하기 위한 수단;
    마지막 서브패킷을 서브패킷들의 전체 개수만큼 코딩된 부분들로 프로세싱하기 위한 수단; 및,
    상기 서브패킷들을 온전한 상태로 트래픽 채널을 통하여 전송하고 상기 마지막 서브패킷의 상기 코딩된 부분들을 할당된 보충 자원들을 통하여 전송하기 위한 수단을 포함하는,
    보충 자원들의 존재하에서 데이터 반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    수신된 서브패킷들을 디코딩하기 위한 수단을 더 포함하는,
    보충 자원들의 존재하에서 데이터 반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 서브패킷들의 디코딩 결과들에 기초하여 확인응답(ACK) 또는 부정확인응답(NAK) 메시지 중 하나를 생성하기 위한 수단을 더 포함하는,
    보충 자원들의 존재하에서 데이터 반복을 최소화하기 위한 통신 시스템.
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