KR101162378B1

KR101162378B1 - 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요구의 순서재정렬 동작을 수행하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101162378B1
Application number: KR1020060021809A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 최성호; 리에샤우트 게르트 잔 반; 데르 벨데 힘케 반
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2012-07-04
Also published as: KR20070091970A

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요구(HARQ)의 순서 재정렬 동작을 수행하는 방법 및 장치에 있어서, 상기 방법은, 상기 HARQ 패킷의 수신시 순서 재정렬 버퍼에 패킷 순서상에 갭(gap)이 발생하면, 상기 갭에 해당하는 다른 HARQ 프로세서의 후보군을 미리 설정된 조건에 따라 구성하는 과정과, 상기 후보군이 공집합인 경우는, 미수신된 패킷들을 무시하고 순서 재정렬동작을 수행하는 과정과, 상기 후보군에 임의의 HARQ 프로세서가 포함된다면, 상기 후보군에 속하는 HARQ 프로세서에 갭에 해당하는 패킷이 도착할 때까지 대기하는 과정과, 상기 후보군이 공집합이 되었거나, 상기 HARQ 프로세서에 갭에 해당하는 패킷들이 도착하여, 상기 갭이 모두 채워지면, 순서 재정렬 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

HARQ, reordering, GAP_PACKET, Eligible Set

Description

이동 통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요구의 순서 재정렬 동작을 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR HARQ REORDERING USING RETRANSMISSION LIMIT IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 LTE 이동통신시스템 구조의 일예를 도시한 도면.

도 2는 종래의 HARQ 동작과 순서 뒤바뀜 현상을 도시한 도면.

도 3은 종래 기술에 따른 HARQ 순서 재정렬 동작을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HARQ 순서 재정렬 동작을 개괄적으로 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HARQ 순서 재정렬 버퍼의 동작을 도시한 흐름도.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후보군을 관리하는 수신측 동작을 도시한 흐름도.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 최초 수신 시점을 모를 경우, 후보군 포함 여부를 판단하는 수신측 동작을 도시한 흐름도.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 도면.

본 발명은 복합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission request, 이하 HARQ라 한다.)를 이용하여 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 각 프로세서에 저장되어 있는 패킷들의 최초 수신 시점과 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수를 고려하여, HARQ 순서 재정렬을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 100 Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다. 결과적으로 LTE의 구조는 기존의 4 노드 구조에서 2 노드 또는 3 노드 구조로 변경될 것으로 보인다. 이하 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 LTE 이동통신시스템 구조의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1에서 보는 바와 같이 ENB(Evolved Node B)(110)와 EGGSN(Evolved Gateway GPRS Serving Node)(115)의 2 노드 구조로 단순화될 수 있다. 상기 ENB(110)는 기존의 기지국(Node B)에 대응되는 노드로 단말(UE)(105)과 무선 채널로 연결된다. 기존 기지국과 달리 상기 ENB(110)는 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 음성패킷망(Voice over Internet Protocol, 이하 VoIP라 한다.)과 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스될 것이며, 이는 단말(105)들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요함을 의미한다. ENB(110)는 상기 스케줄링을 담당한다.

고속 패킷 하향 접속(HSDPA:High-Speed Downlink Packet Access)이나 역방향 성능향상(E-DCH:Enhanced Uplink Dedicated Channel)과 마찬가지로 LTE에서도 상기 ENB(110)와 상기 단말(105) 사이에 오류제어 알고리즘인 HARQ가 수행된다. 상기 HARQ만으로는 다양한 QoS(Quality of Service) 요구(requirement)를 충족할 수 없으므로, 상위 계층에서 별도의 자동 재전송 요구(Automatic Retransmission request, 이하 ARQ라 한다.)가 수행될 수 있으며, 상기 별도의 ARQ(outer-ARQ)역시 상기 단말(105)과 상기 ENB(110) 사이에서 수행된다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 상기 LTE는 20 MHz 대역폭에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 무선 접속 기술로 사용할 것으로 예상된다. 그리고 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩율(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 및 코딩(AMC:Adaptive Modulation & Coding) 방식이 적용될 것이다.

상기 HARQ란, 이전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고, 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써, 수신 성공률을 높이는 기법이다. HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), EDCH(Enhanced Dedicated Channel) 등 고속 패킷 통신에서 전송 효율을 높이기 위하여 HARQ를 이용하며, LTE 역시 단말과 기지국 사이에서 HARQ가 사용된다.

도 2에서 HARQ 동작을 좀 더 자세히 설명한다.

도 2는 종래의 HARQ 동작과 순서 뒤바뀜 현상을 도시한 것으로서, 도 2를 참조하면, HARQ 엔터티는 동작에 따라 송신측 HARQ 엔터티(272)와 수신측 HARQ 엔터티(212)로 구분된다. 상기 송신측 HARQ 엔터티(272)는 HARQ 패킷의 전송및 재전송을 담당하고, 상기 수신측 HARQ 엔터티(212)는 HARQ 패킷의 소프트 컴바이닝 및 ACK/NACK 신호 전송을 담당한다. 단말과 기지국은 송신측과 수신측을 모두 구비하므로 이하 설명에서 상기 송신측과 수신측은 사익 단말이나 기지국 중 하나로 한정되지 않는다. 상기 HARQ를 통해서 다양한 종류의 서비스들이 제공되어야 하기 때문에, 상기 송신측과 수신측은 다수의 상위 계층 엔터티들과 다중화 블록(275)과 역다중화 블록(210)을 구비한다.

상기 다중화 블록(275)은 여러 상위 계층에서 발생한 데이터들에 다중화 정보를 삽입해서 송신측 HARQ 블록(272)으로 전달하는 역할을 하고, 역다중화 블록(210)은 수신측 HARQ 블록(212)으로부터 전달 받은 데이터의 다중화 정보를 이용해서 적절한 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행한다. 상기 송수신HARQ 블록(212, 272)은 HARQ 동작을 수행하는 장치로, 여러 개의 HARQ 프로세서(processor)로 구성된다.

상기 HARQ 프로세서란, HARQ 패킷의 송수신을 담당하는 기본 단위 장치이며, 송신측 HARQ 프로세서는 HARQ 패킷의 전송과 재전송을 담당하고, 수신측 HARQ 프로세서는 HARQ 패킷의 수신과 소프트 컴바이닝 및 ACK/NACK 정보 전송을 담당한다. 상기 HARQ 프로세서는 송신측과 수신측에 쌍으로 존재하며, 하나의 HARQ 엔터티에 다수의 HARQ 프로세서를 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다. 상기 HARQ 프로세서의 동작은 사용자 패킷을 전송하고 이에 대한 ACK/NACK 정보를 수신하고, 다시 재전송을 수행하는 동작들로 구성된다. 그러므로 HARQ 프로세서가 하나만 존재하면, 사용자 데이터를 전송하고, 그에 대한 ACK/NACK 정보를 수신할 때까지 다른 패킷을 전송할 수 없게 된다. 그렇지만 HARQ 프로세서를 여러 개 구비할 경우, 한 프로세서가 ACK/NACK 수신을 위해 대기하는 동안, 다른 프로세서에서 데이터를 전송할 수 있다. 그러므로 다수의 HARQ 프로세서를 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다.

상기 HARQ 프로세서의 기본 동작은 다음과 같다.

먼저 송신측 HARQ 프로세서(255, 260, 265, 270)는 다중화 블록(275)에서 수신한 데이터를 채널 코딩 하고, 상기 채널 코딩된 데이터를 수신측으로 전송하고, 상기 채널 코딩된 데이터를 차 후에 재전송하기 위해서 버퍼에 저장한다. 그리고 ACK/NACK 수신부(250)에서 상기 채널 코딩된 데이터에 대한 HARQ ACK 정보를 수신하면 상기 데이터를 플러시(flush)하고, 상기 데이터에 대한 NACK 정보를 수신하면 상기 데이터를 재전송한다.

수신측 HARQ 프로세서(215, 220, 225, 230)는 물리 채널을 통해 수신한 데이터를 채널 디코딩하고, 순환중복검사(Cyclic Redundancy Checking, 이하 CRC라 한다.) 연산을 통해 오류 존재 여부를 확인한다. 만약 오류가 존재하면, 상기 데이터를 버퍼에 저장하고, ACK/NACK 수신부(250)에서 HARQ NACK 신호를 송신측으로 전송한다. 차후에 상기 데이터에 대한 재전송 데이터가 수신되면, 버퍼에 저장해 두었 던 데이터와 상기 재전송 된 데이터를 소프트 컴바이닝한 뒤 오류 존재 여부를 다시 검사한다. 여전히 오류가 존재하는 것으로 확인되면, ACK/NACK 송신부(235)에서 HARQ NACK 신호를 전송하고, 상기 과정을 반복한다. 만약 오류가 해소된 것으로 확인되면, HARQ ACK 신호를 전송하고, 사용자 데이터를 역다중화 블록(210)으로 전달한다.

상기와 같이 오류가 발생한 HARQ 패킷을 재전송하고, 소프트 컴바이닝함으로써, HARQ 동작을 통해 수신 성공률을 높일 수 있다.

그런데 상기 HARQ 동작은 패킷의 순서 뒤바뀜 현상을 수반한다. 예를 들어, 각 HARQ 프로세서에 일련 번호가 10인 패킷, 일련 번호가 11인 패킷, 일련 번호가 12인 패킷, 일련 번호가 13인 패킷이 처리되고, 각 패킷의 발생 순서에 따라 일련 번호가 부여된다고 할 때, 각 프로세서에서 수행된 재전송 회수에 따라, 수신측에서 상기 패킷들이 상위 계층으로 전달되는 순서는 원래 패킷이 발생한 순서와 다를 수 있다.

예를 들어, 송신측 프로세서 P2(260)에서는 한 번의 재전송 만으로 패킷 수신에 성공하고, P4(270)에서는 두 번의 재전송 후에 패킷 수신에 성공하고, P1(255)에서는 세 번의 재전송 후에 패킷 수신에 성공하고, P3(260)에서는 네 번의 재전송 후에 패킷 수신에 성공하였다면, 역다중화 블록(210)에서 상위 계층으로 전달되는 패킷의 순서는 일련 번호가 11인 패킷, 일련 번호가 13인 패킷, 일련 번호가 10인 패킷, 일련 번호가 12인 패킷이 될 것이다. 참고로 본 발명에서 HARQ 프로세서에서 패킷 수신에 성공하였다는 것은 소프트 컴바이닝 동작 등을 통해 패킷에 오류가 제거된 것을 의미한다. 즉 상기 패킷의 CRC 연산 결과, 오류가 존재하지 않는 것으로 판명된 패킷이 수신에 성공한 패킷이다.

상기와 같은 순서 뒤바뀜 현상을 해소하기 위해서, 송신측은 패킷을 전송할 때 일련 번호를 부여하고, 수신측은 순서 재정렬 버퍼(205)를 구비해서, 상기 일련 번호를 바탕으로 수신한 패킷의 순서를 재정렬한 뒤 상위 계층으로 전달한다.

그런데, 하나의 HARQ 패킷에는 다수의 상위 계층 패킷들이 다중화 될 수 있으며, HARQ 패킷 별로 순서를 재정렬 할 경우, 중요한 패킷이 중요하지 않은 패킷에 의해서 지체되는 현상이 발생한다. 그러므로, 상기 순서 재정렬은 중요도 또는 요구 QoS가 유사한 플로우 별로 진행한다. 이하 설명의 편의를 위해서 상기 순서 재정렬의 단위가 되는 플로우를 순서 재정렬 플로우라고 명명한다. 상기 순서 재정렬 플로우는 하나의 서비스에서 발생하는 플로우일 수도 있고, 중요도 또는 요구 QoS가 유사한 다수의 서비스 플로우가 합쳐진 플로우일 수도 있다.

도 3은 종래 기술에 따른 HARQ 패킷 별 순서 재정렬 동작을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 임의의 순서 재정렬 버퍼(305)에서 (x-3)이라는 일련 번호를 가지는 패킷까지 순서가 재정렬되어서 상위 계층으로 전달되었다. 이 후 임의의 시점에 일련 번호가 x인 패킷(310)이 전달되었다. 이는 일련 번호가 (x-2)인 패킷(315)과 일련 번호가 (x-1)인 패킷(320)이 수신되지 않았다는 것을 의미하며, 상기 패킷들이 HARQ 프로세서에서 처리되고 있을 가능성이 있음을 의미한다. 이처럼 미수신 패킷(gap)(325)이 발생하면, 순서 재정렬 버퍼는 소정의 타이머를 구동 시킨 다(330). 그리고 상기 타이머가 만료될 때까지 상기 미수신 패킷이 수신되지 않으면, 상기 패킷들이 HARQ 프로세서에서 처리되고 있는 것이 아니라, HARQ 과정 중에 유실된 것으로 간주하고, 상기 일련 번호가 x인 패킷(310)을 상위 계층으로 전달한다.

상기 타이머를 이용한 순서 재정렬 동작은, HARQ 과정에서 발생할 수 있는 최악의 순서 뒤바뀜 현상을 고려해야 하므로, 상당히 비효율적이다. 예를 들어 임의의 프로세서에서는 최초 전송 만으로 패킷 수신에 성공하고, 임의의 다른 프로세서에서는 최대 전송 회수 만큼 재전송을 수행한 후에야 패킷 수신에 성공할 경우에 발생하는 순서 뒤바뀜 현상의 시간차를 고려해서 상기 타이머 값을 설정해야 한다.

그러므로 타이머 값을 일률적으로 적용하는 것이 아니라, HARQ 프로세서에서 처리되고 있는 패킷들의 정황을 고려해서 순서 재정렬을 수행하는 방안을 제시한다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 이동 통신 시스템에서 HARQ 동작 시 발생하는 순서 뒤바뀜 현상을 해결하기 위하여 수신측이 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수를 참고하여 순서 재정렬 동작을 효율적으로 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은, 각 프로세서에 저장되어 있는 패킷들의 최초 수신 시점과 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수를 고려해서, HARQ 패킷의 순서 재정렬을 효율적 으로 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요구(HARQ)의 순서 재정렬 동작을 수행하는 방법에 있어서, 상기 HARQ 패킷의 수신시 순서 재정렬 버퍼에 패킷 순서상에 갭(gap)이 발생하면, 상기 갭에 해당하는 다른 HARQ 프로세서의 후보군을 미리 설정된 조건에 따라 구성하는 과정과, 상기 후보군이 공집합인 경우는, 미수신된 패킷들을 무시하고 순서 재정렬동작을 수행하는 과정과, 상기 후보군에 임의의 HARQ 프로세서가 포함된다면, 상기 후보군에 속하는 HARQ 프로세서에 갭에 해당하는 패킷이 도착할 때까지 대기하는 과정과, 상기 후보군이 공집합이 되었거나, 상기 HARQ 프로세서에 갭에 해당하는 패킷들이 도착하여, 상기 갭이 모두 채워지면, 순서 재정렬 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예는, 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요구(HARQ)의 순서 재정렬 동작을 수행하는 장치에 있어서, 무선 채널을 통해 HARQ 패킷을 수신하고 복조하는 송수신부와, 상기 복조된 HARQ패킷의 최초 수신 시점과 재전송 회수를 기록하고, 성공적으로 수신된 HARQ 패킷을 출력하는 HARQ 프로세서와, 상기 HARQ 패킷의 다중화 정보를 해석하여 츨력하는 역다중화부와, 상기 역다중화부로부터 출력된 HARQ 패킷들의 순서가 재정렬될 때까지 패킷들을 저장하고, 상기 순서가 재정렬된 패킷은 상위 계층으로 전달하는 순서 재정렬 버퍼들과, 상기 순서 재정렬 버퍼에 패킷 순서상에 갭(gap)이 발생하면, 상기 갭에 대한 후보군을 미리 설정된 조건에 따라 구성하고, 상기 후보군이 공집합인 경우는, 미수신된 패킷들을 무시하고 순서 재정렬동작을 수행하고, 상기 후보군에 임의의 HARQ 프로세서가 포함된다면, 상기 후보군에 속하는 HARQ 프로세서에 상기 갭에 해당하는 패킷이 도착할 때까지 대기하고, 상기 후보군이 공집합이 되었거나, 상기 HARQ 프로세서에 상기 갭에 해당하는 패킷들이 도착하여, 상기 갭이 모두 채워지면, 순서 재정렬 동작을 수행하여 상위 계층으로 전달하도록 순서 재정렬 버퍼들을 제어하는 순서 재정렬 버퍼 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 각 프로세서에 저장되어 있는 패킷들의 최초 수신 시점과 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수를 고려하여 HARQ 순서 재정렬을 보다 효율적으로 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 특정 재전송 플로우에 미수신 패킷이 발생하면, 상기 미수신 패킷은 임의의 HARQ 프로세서에서 처리되고 있을 가능성이 있다는 것이다. 그러므로 상기 미수신 패킷이 처리되고 있을 가능성이 있는 HARQ 프로세서들에서 패킷이 모두 처리된 뒤에도, 미수신 패킷이 수신되지 않는다면, HARQ 레벨에서 상기 미수신 패킷이 수신될 가능성이 없으므로, 상기 미수신 패킷을 무시하고 순서를 재정렬해야 한다는 것이다. 또한 상기 미수신 패킷은 해당 재전송 버퍼의 특정 패킷의 최초 수신 시점보다 최초 수신 시점이 늦어야 하므로, 이와 같은 조건을 만족하는 HARQ 프로세서들만이 순서 재정렬 동작에서 의미를 가진다. 또한 해당 재전송 플로우의 최대 재전송 회수를 초과하는 재전송이 실행 중인 HARQ 프로세서에서는 상기 재전송 플로우에 속하는 패킷이 처리되고 있을 가능성이 없으므로, 상기 재전송 플로우의 최대 재전송 회수 보다 적은 회수의 재전송이 실행 중인 HARQ 프로세서들만이 순서 재정렬 동작에서 의미를 가진다.

본 발명은 임의의 순서 재정렬 버퍼에 미수신 패킷이 발생하면, 순서 재정렬 동작에 의미를 가지는 HARQ 프로세서들로 후보군을 구성한 뒤, 상기 후보군이 공집합이 되면, 상기 미수신 패킷을 무시하고 순서 재정렬 동작을 실행한다. 이하 설명의 편의를 위해서 미수신 패킷이 발생하는 것과 갭(gap)이 발생하는 것을 동일한 의미로 사용한다. 상기 갭이란 순서 재정렬에 사용하는 일련 번호상의 갭을 지칭하는 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HARQ 순서 재정렬 동작을 개괄적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, HARQ 수신측은 HARQ 프로세서 마다 저장되어 있는 패킷의 최초 수신 시점과 재전송 회수를 기억한다. 예를 들어 P(1)(415)에 저장되어 있는 패킷의 최초 수신 시점은 100, 재전송 회수는 5회 이고, P(n)(430)에 저장되어 있 는 패킷의 최초 수신 시점은 112, 재전송 회수는 3 회이며, 이 값들은 HARQ 프로세서 별로 기억된다.

임의의 시점에 P(2)(420)에서 패킷이 성공적으로 처리되어서, 특정 순서 재정렬 버퍼(405)로 전달되었다. 이 때 상기 패킷의 순서 재정렬 일련 번호는 x 이다. 상기 순서 재정렬 버퍼에서는 최대 재전송 회수가 6회인 순서 재정렬 플로우가 서비스되는 것으로 가정한다.

상기 순서 재정렬 버퍼에 일련 번호가 x-1인 패킷과 일련 번호가 x-2인 패킷이 저장되어 있지 않았다면, 상기 일련 번호가 x인 패킷이 순서 재정렬 버퍼(405)로 전달되면서 갭(410)이 발생한다. 이처럼 특정 패킷이 순서 재정렬 버퍼로 전달되면서 갭(410)이 발생하는 경우, 상기 패킷을 처리한 프로세서를 GAP_PROC(435)로 명명하고, 상기 패킷을 GAP_PACKET으로 명명한다.

상기 예에서 상기 GAP_PROC(435)는 P(2)(420)이며, HARQ 수신측은 상기 P(2)(420)가 기억하고 있는 GAP_PACKET에 대한 최초 전송 시점과 재전송 회수 정보를 이용해서, 상기 GAP_PACKET과 동일한 순서 재정렬 플로우에 속하며, 상기 GAP_PACKET 보다 낮은 일련번호를 가진 패킷이 저장되어 있을 가능성이 있는 프로세서들을 선별하여, 이들로 후보군(eligible set)을 구성한다. 아래 조건이 만족하는 프로세서들은 후보군에 포함된다.

즉, GAP_PACKET의 최초 전송 시점보다 최초 전송 시점이 이른 프로세서들 중, 재전송 회수가 GAP_PACKET이 속하는 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수 보다 작은 프로세서를 상기 후보군에 포함시킨다.

상기 도 4의 예를 들면, P(1)(415)에 저장되어 있는 패킷의 최초 전송 시점이 상기 GAP_PACKET의 최초 전송 시점보다 빠르며, 재전송 회수가 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수를 초과하지 않았으므로, 후보군에 포함된다.

반면에 P(n)(430)에 저장되어 있는 패킷의 최초 전송 시점은 GAP_PACKET의 최초 전송 시점보다 늦으므로, 후보군에 포함되지 않는다. 또한 P(3)(425)에는 패킷이 저장되어 있지 않으므로, 당연히 후보군에 포함되지 않는다.

이 후 HARQ 수신 장치는 HARQ 수신 동작을 진행하면서, 후보군의 프로세서들 중 패킷이 성공적으로 처리되거나, 전송 회수가 최대 전송 회수와 같거나 커지는 프로세서들은 후보군에서 제외시킨다. GAP_PACKET에 대한 후보군이 공집합이 되면, GAP_PACKET 보다 낮은 일련번호를 가지는 패킷이 프로세서에 저장되어 있을 가능성이 없어지므로, HARQ 수신 장치는 해당 순서 재정렬 버퍼에서 GAP_PACKET 보다 낮은 일련번호를 가지는 갭은 무시하고, 상기 GAP_PACKET까지의 패킷들을 상위 계층으로 전달한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HARQ 순서 재정렬 버퍼의 동작을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 505단계에서 임의의 순서 재정렬 버퍼에 갭이 발생하면, 507단계에서 수신측은 상기 갭에 대한 후보군을 구성한다. 상기 후보군에는 아래 조건을 모두 만족하는 HARQ 프로세서들(또는 HARQ 프로세서에서 처리되고 있는 패킷들)이 포함된다.

- GAP_PACKET의 최초 수신 시점보다 최초 수신 시점이 빠른 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서

- 해당 시점에서의 재전송 회수가 GAP_PACKET의 순서 재정렬 버퍼의 최대 재전송 회수를 초과하지 않는 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서

상기 후보군에 대해서는 도 6에서 좀 더 자세히 설명한다.

510 단계에서 수신측은 상기 후보군이 공집합인지를 검사한다. 만약 공집합이라면, HARQ 레벨에서 상기 미수신 패킷이 수신될 가능성이 없으므로 515 단계로 진행한다.

상기 후보군이 공집합이 아니라면, 즉 임의의 HARQ 프로세서가 상기 후보군에 포함된다면, 상기 프로세서에서 처리되고 있는 패킷이 미수신 패킷일 가능성이 있으므로 520단계로 진행한다.

상기 515 단계에서 수신측은 HARQ 레벨에서 수신할 가능성이 없는 미수신 패킷들을 무시하고 순서 재정렬 동작을 수행한다. 이는 상기 미수신 패킷들이 수신된 것으로 간주하고, 순서가 재정렬된 패킷들을 상위 계층으로 전달하는 것을 의미한다. 그러므로 상기 515 단계에서 530 단계로 진행한 수신측은 상기 미수신 패킷들을 무시하고 순서가 맞춰 진 패킷들을 다음 기능(function)으로 전달하고 535 단계로 진행한다. 상기 다음 기능은 프로토콜 스택 상에서 순서 재정렬 버퍼의 위치에 따라 가변적이다. 예를 들어, 순서 재정렬 버퍼가 별도의 버퍼로 구성된다면, 상기 다음 기능은 순서 재정렬 버퍼의 상위 계층이 될 수 있다. 반면에 순서 재정렬 버퍼가 2 계층 수신 버퍼라면, 상기 다음 기능은 계층2(Layer 2)의 조립 기능 등이 될 수도 있다.

상기 520 단계에서 수신측은 후보군에 속하는 HARQ 프로세서에 다음 패킷이 도착할 때까지 대기한다. 상기 HARQ 프로세서에 다음 패킷이 도착하면 525 단계로 진행해서, 미수신 패킷들 중 일부 또는 모든 미수신 패킷들이 수신되었는지 검사한다. 예를 들어, 패킷이 도착하고, 상기 패킷이 HARQ 레벨의 재전송 패킷이며, 상기 도착한 패킷과 HARQ 프로세서에 저장되어 있던 패킷을 소프트 컴바인함으로써, 상기 패킷의 수신이 성공하였고, 상기 수신에 성공한 패킷이 상기 해당 순서 재정렬 버퍼의 미수신 패킷이라면 상기 조건이 만족된다.

상기 525 단계에서 갭이 채워 졌다면 530 단계로 진행하고, 상기 갭이 채워 지지 않았다면 상기 510 단계로 회귀한다. 상기 530 단계에서 수신측은 갭이 채워 지면서 순서가 맞춰 진 패킷들을 다음 function으로 전달하고 535 단계로 진행한다.

535 단계에서 수신측은 갭이 남아 있는지 검사하고, 남아 있다면 상기 510 단계로 회귀하고, 남아 있지 않다면 과정을 종료한다.

상기 525 단계나 535 단계에서 상기 510 단계로 회귀한 뒤, 수신측은 후보군이 공집합인지 다시 검사한다. 상기 525 단계에서 새로운 패킷을 수신한 뒤 상기 510 단계로 회귀한 것이므로, 후보군에 속한 HARQ 프로세서 중 일부의 재전송 회수가 증가하였으며, 이는 재전송 회수가 최대 재전송 회수를 초과한 HARQ 프로세서가 발생했을 수 있음을 의미한다. 만약 재전송 회수가 최대 재전송 회수를 초과한 HARQ 프로세서가 발생하였다면, 상기 HARQ 프로세서는 후보군에서 제외되고, 그 결과로 후보군이 공집합이 될 수 있다.

상기 510 단계에서는 그러므로 상기 과정으로 인해 후보군이 공집합이 되었는지를 검사하는 것이다. 후보군이 공집합이 되었다면 515 단계로 진행해서 갭들을 무시하고, 순서가 맞춰 진 패킷들을 다음 기능으로 전달한 뒤 과정을 종료한다. 후보군이 공집합이 아니라면 520 단계 이후 과정을 반복한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후보군을 관리하는 수신측 동작을 도시한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 후보군을 초기화하고, 갱신하는 동작을 나타내며, 이하 설명의 편의를 위해 아래와 같은 변수들을 정의한다.

INI_RECEIVE_TIME : HARQ 프로세서 별로 관리되는 변수이며, 해당 시점에 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 최초 수신 시점이 저장된다.

NUM_RETRANS : HARQ 프로세서 별로 관리되는 변수이며, 해당 시점에 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 재전송 회수가 저장된다.

MAX_RETRANS_LIMIT : 순서 재정렬 버퍼 별로 관리되는 변수이며, 순서 재정렬 플로우에 정의된 최대 재전송 회수이다.

605 단계에서 수신측은 모든 HARQ 프로세서들의 INI_RECEIVE_TIME을 ‘무한대’로 초기화한다. 610 단계에서 수신측은 모든 HARQ 프로세서들의 NUM_RETRANS를 0으로 초기화한다.

이 후 수신측은 615단계에서 각 HARQ 프로세서에 새로운 패킷이 수신되면, 최초 수신 시점을 INI_RECEIVE_TIME에 저장한다. 상기 새로운 패킷이 수신된다는 것은, 상기 패킷이 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷에 대한 재전송 패킷이 아 니라, 상기 HARQ 프로세서에 최초로 저장되는 패킷을 의미한다. 수신측은 620단계에서 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷에 대한 재전송 패킷이 수신되면, NUM_RETRANS를 이에 맞춰 갱신한다. 즉, 재전송 패킷이 도착할 때마다 NUM_RETRANS를 1 씩 증가시키고, 새로운 패킷이 수신되면, NUM_RETRANS를 0으로 초기화한다. 수신측은 상기 615단계와 620단계를 모든 HARQ 프로세서에 대해서 지속적으로 수행한다.

HARQ 동작이 진행됨에 따라, 임의의 패킷의 수신에 성공하면, 상기 패킷은 적절한 순서 재정렬 버퍼로 전달된다. 이 때 625단계에서 패킷이 순서 재정렬 버퍼에 전달됨으로써 갭이 발생하면, 630 단계로 진행해서 후보군을 구성한다.

상기 후보군에는 아래 조건을 모두 만족하는 HARQ 프로세서들이 포함된다. 참고로 후보군은 GAP_PACKET당 구성된다.

INI_RECEIVE_TIME < INI_RECEIVE_TIME of GAP_PACKET, 즉 GAP_PACKET의 INI_RECEIVE_TIME보다 이른 INI_RECEIVE_TIME을 가지는 HARQ 프로세서들

NUM_RETRANS < MAX_RETRANS_LIMIT of GAP_PACKET, 즉 해당 시점의 재전송 회수가 GAP_PACKET이 속하는 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수보다 작은 HARQ 프로세서들

이 후 수신측은 630단계에서 상기 후보군에 속하는 HARQ 프로세서들 중, NUM_RETRANS가 GAP_PACKET의 MAX_RETRANS_LIMIT과 같거나 큰 HARQ 프로세서들을 후보군에서 제외한다. 또한 상기 후보군에 속한 HARQ 프로세서들 중 종래의 패킷에 대한 HARQ 동작이 완료되어서 새로운 패킷을 처리하기 시작한 HARQ 프로세서들도 후보군에서 제외한다.

상기 수신측은 640단계에서 후보군과 관련된 모든 갭들이 메워 지거나, 후보군이 공집합이 되면, 상기 후보군을 제거한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임의의 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 최초 수신 시점을 모를 경우, 후보군의 포함 여부를 판단하는 수신측 동작을 도시한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 705단계에서 임의의 순서 재정렬 버퍼에 갭이 발생하면, 710단계에서 상기 갭에 대한 후보군을 구성한다. 이 때 상기 후보군에는 아래 조건을 모두 만족하는 HARQ 프로세서들이 포함된다.

조건 1. GAP_PACKET의 최초 수신 시점보다 최초 수신 시점이 빠른 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서.

조건 2. 해당 시점에서의 재전송 회수가 GAP_PACKET의 순서 재정렬 버퍼의 최대 재전송 회수를 초과하지 않는 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서.

상기 조건 1을 검사하기 위해서는 프로세서에 저장되어 있는 패킷들의 최초 수신 시점을 알아야 한다. 그런데 경우에 따라 최초 수신 시점이 명확하지 않은 경우도 있다. 예를 들어, 수신측이 임의의 패킷이 최초로 수신되는 것을 인지하지 못하고, 재전송부터 수신하는 경우를 들 수 있다.

이처럼 715단계에서 임의의 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 최초 수신 시점을 모르면 720 단계로 진행한다. 상기 720 단계에서 수신측은 상기 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 NUM_RETRANS를, GAP_PACKET의 NUM_RETRANS와 비교한다.

상기 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 NUM_RETRANS가 GAP_PACKET의 NUM_RETRANS보다 작다면, 725단계로 진행하는 것으로, 상기 패킷이 GAP_PACKET과 동일한 순서 재정렬 플로우에 속한다는 가정하에, 상기 패킷이 GAP_PACKET보다 전송이 늦게 시작되었다는 것을 의미한다. 만약 상기 패킷이 GAP_PACKET과 동일한 순서 재정렬 플로우에 속하지 않는다면, 상기 패킷을 후보군에 포함시킨 이유가 애초에 없으므로, NUM_RETRANS가 GAP_PACKET의 NUM_RETRTANS 보다 작은 패킷은 후보군에 포함시키지 않는다.

반면에 NUM_RETRANS가 GAP_PACKET의 NUM_RETRANS 보다 크거나 같은 패킷은, 730단계로 진행하여, GAP_PACKET보다 최초 전송 시점이 빠를 가능성이 있음을 의미하므로, 후보군에 포함시킨다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 수신기는 역다중화부(815), HARQ 프로세서(810), 송수신부(805), 순서 재정렬 버퍼 제어부(835)와 다수의 순서 재정렬 버퍼(820, 825, 830)로 구성된다.

상기 송수신부(805)는 무선 채널을 통해 무선 신호를 수신해서 복조 등을 한 뒤 HARQ 프로세서(810)로 전달한다.

상기 HARQ 프로세서(810)는 복조된 신호를 채널 디코딩하고, 필요한 경우 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터와 소프트 컴바이닝한 뒤, CRC 연산을 수행해서, 오류 발생 여부를 확인하고, ACK/NACK 신호를 전송한다. 또한 HARQ 프로세서(810) 는 프로세서 별로, 패킷의 최초 수신 시점과 재전송 회수를 기록한다.

역다중화부(815)는 성공적으로 수신된 HARQ 패킷의 다중화 정보를 해석해서, 적절한 순서 재정렬 버퍼들(820, 825, 830)로 전달한다.

각 순서 재정렬 버퍼들(820, 825, 830)은 패킷들의 순서가 재정렬될 때까지 패킷들을 저장하고, 순서가 재정렬된 패킷은 상위 계층으로 전달한다.

순서 재정렬 버퍼 제어부(835)는 각 순서 재정렬 버퍼에 갭이 발생하면, 상기 갭에 대한 후보군을 관리하고, 후보군이 공집합이 되면, 해당 패킷들을 상위 계층으로 전달하도록 순서 재정렬 버퍼들((820, 825, 830)을 제어한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 이동 통신 시스템에서 HARQ 패킷의 수신 시, 최초 HARQ 패킷의 수신 시점과, 순서 재정렬 플로우의 최대 재전송 회수를 참고하여 순서 재정렬 동작을 효율적으로 수행함으로써 HARQ 동작 시 발생하는 순서 뒤바뀜 현상을 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims

이동 통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission request: HARQ)의 순서 재정렬 동작을 수행하는 방법에 있어서,

HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 수신시 순서 재정렬 버퍼에 패킷 순서상에서 패킷이 미수신되는 갭(gap)이 발생하면, 상기 갭에 해당하는 미수신된 패킷을 처리하는 다른 HARQ 프로세서의 후보군을 미리 설정된 조건에 따라 구성하는 과정과,

상기 후보군이 공집합인 경우는, 상기 미수신된 패킷을 무시하고 순서 재정렬동작을 수행하는 과정과,

상기 후보군에 임의의 HARQ 프로세서가 포함된다면, 상기 후보군에 속하는 HARQ 프로세서에 상기 갭에 해당하는 미수신된 패킷이 도착할 때까지 대기하는 과정과,

상기 후보군이 공집합이 되었거나, 상기 HARQ 프로세서에 상기 갭에 해당하는 미수신된 패킷이 도착하여, 상기 갭이 모두 채워지면, 순서 재정렬 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ의 순서 재정렬 동작을 수행하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 HARQ 프로세서의 후보군을 미리 설정된 조건에 따라 구성하는 과정은,

상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 최초 수신 시점보다 최초 수신 시점이 빠른 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서, 또는 현재 시점에서의 재전송 회수(NUM_RETRANS)가 상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 순서 재정렬 버퍼의 최대 재전송 회수를 초과하지 않는 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서를 상기 후보군으로 구성함을 특징으로 하는 HARQ의 순서 재정렬 동작을 수행하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 최초 수신 시점이 명확하지 않은 경우,

상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 재전송 회수를, 상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 재전송회수와 비교하는 과정과,

상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 재전송 회수가, 상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 재전송 회수보다 작다면, 해당 HARQ 프로세서를 상기 후보군에 포함시키지 않는 과정과,

상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 재전송 회수가, 상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 재전송 회수보다 크거나 같다면, 해당 HARQ 프로세서를 상기 후보군에 포함시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ의 순서 재정렬 동작을 수행하는 방법.
이동 통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission request: HARQ)의 순서 재정렬 동작을 수행하는 장치에 있어서,

무선 채널을 통해 HARQ 패킷을 수신하고 복조하는 송수신부와,

상기 복조된 HARQ패킷의 최초 수신 시점과 재전송 회수를 기록하고, 성공적으로 수신된 HARQ 패킷을 출력하는 HARQ 프로세서와,

상기 HARQ 패킷의 다중화 정보를 해석하여 츨력하는 역다중화부와,

상기 역다중화부로부터 출력된 HARQ 패킷들의 순서가 재정렬될 때까지 패킷들을 저장하고, 상기 순서가 재정렬된 패킷은 상위 계층으로 전달하는 순서 재정렬 버퍼들과,

HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 수신시 상기 순서 재정렬 버퍼에 패킷 순서상에서 패킷이 미수신되는 갭(gap)이 발생하면, 상기 갭에 해당하는 미수신된 패킷을 처리하는 다른 HARQ 프로세서의 후보군을 미리 설정된 조건에 따라 구성하고,

상기 후보군이 공집합인 경우는, 상기 미수신된 패킷을 무시하고 순서 재정렬동작을 수행하고,

상기 후보군에 임의의 HARQ 프로세서가 포함된다면, 상기 후보군에 속하는 HARQ 프로세서에 상기 갭에 해당하는 미수신된 패킷이 도착할 때까지 대기하고,

상기 후보군이 공집합이 되었거나, 상기 HARQ 프로세서에 상기 갭에 해당하는 미수신된 패킷이 도착하여, 상기 갭이 모두 채워지면, 순서 재정렬 동작을 수행하여 상위 계층으로 전달하도록 순서 재정렬 버퍼들을 제어하는 순서 재정렬 버퍼 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ의 순서 재정렬 동작을 수행하는 장치.
제 4항에 있어서, 상기 순서 재정렬 버퍼 제어부는,

상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 최초 수신 시점보다 최초 수신 시점이 빠른 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서, 또는 현재 시점에서의 재전송 회수(NUM_RETRANS)가 상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 순서 재정렬 버퍼의 최대 재전송 회수를 초과하지 않는 패킷이 처리되고 있는 HARQ 프로세서를 상기 후보군으로 구성함을 특징으로 하는 HARQ의 순서 재정렬 동작을 수행하는 장치.
제 5항에 있어서, 상기 순서 재정렬 버퍼 제어부는,

상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 최초 수신 시점이 명확하지 않은 경우,

상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 재전송 회수를 상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 재전송회수와 비교하고,

상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 재전송 회수가 상기 HARQ(GAP_PACKET)의 재전송 회수보다 작다면, 해당 HARQ 프로세서를 상기 후보군에 포함시키지 않고,

상기 다른 HARQ 프로세서에 저장되어 있는 패킷의 재전송 회수가, 상기 HARQ 패킷(GAP_PACKET)의 재전송 회수보다 크거나 같다면, 해당 HARQ 프로세서를 상기 후보군에 포함시키는 것을 특징으로 하는 HARQ의 순서 재정렬 동작을 수행하는 장치.