KR101299911B1

KR101299911B1 - 다이버시티 이득을 높이는 데이터 재전송 방법

Info

Publication number: KR101299911B1
Application number: KR1020070016649A
Authority: KR
Inventors: 문성호; 임빈철; 오민석; 조기형; 강승현; 박형호; 성두현; 최진수; 정재훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2013-08-23
Also published as: KR20080013661A; EP2057772A4; KR20080013662A; WO2008018742A1; KR101253175B1; KR20080013682A; KR101287272B1; EP2057772A1

Abstract

다이버시티 이득을 높이는 데이터 재전송 방법을 제공한다. 초기 전송 블록을 전송하고, 상기 초기 전송 블록에 대한 재전송 요청 신호를 수신한다. 상기 재전송 요청 신호에 따라 상기 초기 전송 블록을 구성하는 비트 간의 교환 또는 역산을 통해 재맵핑한 재전송 전송 블록을 생성한다. 상기 재전송 전송 블록을 전송한다. 비트의 채널 신뢰도를 평균적으로 향상시킬 수 있고, 재전송시 신호 성상 상의 비트별 맵핑을 시간 및/또는 공간 다중화를 고려하여 수행함으로써 채널의 변화에 따른 맵핑 다이버시티를 확보할 수 있다.

Description

다이버시티 이득을 높이는 데이터 재전송 방법{data retransmission method for improving diversity gain}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 도 1의 통신 시스템을 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3은 다중 안테나에 따른 전송 블록을 나타낸다.

도 4는 M-QAM 변조 방식의 신호 성상을 나타낸다.

도 5는 M-QAM 변조 방식에 따른 BSI(Bit Swapping and Inversion) 집합을 나타낸다.

도 6은 단말의 속도가 120km/h일 때 BSA(Bit Shuffling between Antennas) 방식을 비교한 모의 실험 결과이다.

도 7은 단말의 속도가 30km/h일 때 BSA 방식을 비교한 모의 실험 결과이다.

도 8은 임의의 안테나 수에 대한 BSA 방식의 일 예를 나타낸다.

도 9는 임의의 안테나 수와 임의의 M-QAM 변조 방식에 대한 BSA 방식의 다른 예를 나타낸다.

도 10은 16-QAM 방식과 2개의 전송 안테나를 사용하는 시스템에서의 재전송시 전송 블록의 맵핑 방식을 나타낸다.

도 11은 도 10의 맵핑을 이용한 모의 실험 결과를 FER 대 SNR로 나타낸 그래프이다.

** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **

100 : 전송기

200 : 수신기

120 : 적응적 맵퍼

130 : 공간 인코더

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 다이버시티 이득을 높이는 데이터 재전송 방법에 관한 것이다.

정보 통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 고품질 서비스의 출현 등 통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 다양한 무선 통신 기술들이 여러 분야에서 연구되고 있다.

통신의 신뢰성을 확보하기 위한 일 예로 동일한 데이터를 반복해서 전송하는 다이버시티(diversity) 기법이 있다. 다수의 데이터가 서로 독립적인 경로로 전송된다면, 일부 경로의 데이터에서 오류가 발생하더라도 나머지 다른 경로의 데이터로부터 원래 데이터를 복원할 수 있다. 따라서, 서로 독립적인 다중 경로를 통해 안정적인 데이터의 송신 및/또는 수신을 이루려는 것이 다이버시티 기법이다. 다이버시티의 종류로는 서로 다른 주파수로 신호를 전송하는 주파수 다이버시티(frequency diversity), 서로 다른 시점에서 신호를 전송하는 시간 다이버시티(time diversity), 다수의 전송 안테나를 사용하는 공간 다이버시티(spatial diversity) 등이 있다.

통신의 신뢰성을 확보하기 위한 다른 예로 FEC(forward error correction)와 ARQ(automatic repeat request)를 결합한 복합 자동 재전송(hybrid automatic repeat request, 이하 HARQ) 기법이 있다. HARQ는 수신한 데이터가 복호할 수 없는 오류를 포함하고 있을 때, 재전송을 요구함으로써 성능을 높인다. HARQ의 일 예에 관하여는 D. Chase, Code Combining: A maximum-likelihood decoding approach for combining an arbitrary number of noisy packets, IEEE Trans. on Commun., Vol. 33, pp. 593-607, May 1985를 참조할 수 있다.

데이터를 전송하기 위해 일반적으로 데이터를 신호 성상(signal constellation) 상으로 맵핑시키고, 맵핑된 심벌을 반송파에 실어 전송한다. 다이버시티 기법이나 HARQ 기법에 의하면 다수의 데이터가 시간적 또는 공간적으로 전송된다. 다수의 데이터가 각각 겪는 채널은 서로 다를 수 있으므로 재전송시에 데이터의 맵핑 방식을 효율적으로 설정할 경우 추가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

다수의 데이터를 전송할 때, 추가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 기법이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 재전송시에 비트간에 재맵핑을 수행하는 데이터 전송 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 재전송시에 비트 재맵핑을 최적화하는 데이터 전송 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면 복합 자동 재전송을 이용한 데이터 재전송 방법을 제공한다. 초기 전송 블록을 전송하고, 상기 초기 전송 블록에 대한 재전송 요청 신호를 수신한다. 상기 재전송 요청 신호에 따라 상기 초기 전송 블록을 구성하는 비트 간의 교환 또는 역산을 통해 재맵핑한 재전송 전송 블록을 생성한다. 상기 재전송 전송 블록을 전송한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면 데이터 재전송 방법을 제공한다. 전송 블록을 전송하고, 상기 전송 블록에 대한 재전송 요청에 따라 상기 전송 블록을 적어도 1회 이상 재전송한다. 매 재전송시마다 상기 전송 블록을 구성하는 비트 간의 교환 또는 역산을 통해 재맵핑하여 재전송한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

이하의 기술은 다양한 통신 시스템에 사용될 수 있다. 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하 향링크는 기지국(base station; BS)에서 단말(user equipment; UE)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(node-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 따른 통신 시스템은 복수의 전송 안테나뿐 아니라 하나의 전송 안테나를 갖는 시스템에도 적용할 수 있다. 통신 시스템은 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output; MIMO) 시스템 또는 다중 입력 싱글 출력(multiple-input single-output; MISO) 시스템뿐만 아니라, 싱글 입력 싱글 출력(single-input single-output; SISO) 시스템이나 싱글 입력 싱글 출력(single-input multiple-output; SIMO) 시스템일 수도 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다.

다중 접속 변조 방식에 대하여는 제한이 없으며, 잘 알려진 CDMA(Code Division Multiple Access)와 같은 싱글-반송파 변조 방식이나 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 다중-반송파 변조 방식을 채택할 수 있 다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템은 전송기(100)와 수신기(200)를 포함한다. 통신 시스템은 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)를 구현한다. 여기서, 전송기(100)와 수신기(200)는 전송 기능과 수신 기능을 모두 수행하는 송수신기(transceiver)라 할 수 있다. 다만, 데이터의 재전송에 관한 설명을 명확하게 하기 위해 이하에서는 데이터의 전송과 재전송을 담당하는 일방을 전송기(100)라 하고, 데이터를 수신받고 재전송을 요청하는 타방을 수신기(200)라 한다.

하향링크에서 전송기(100)는 기지국의 일부분(part)일 수 있고, 수신기(200)는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기(100)는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기(200)는 기지국의 일부분일 수 있다. 기지국은 다수의 수신기와 다수의 전송기를 포함할 수 있다. 단말은 다수의 수신기와 다수의 전송기를 포함할 수 있다.

전송기(100)는 채널 인코더(110), 적응적 맵퍼(120), 공간 인코더(130), 제어기(150) 및 수신회로(receive circuitory; 180)를 포함한다. 또한, 전송기(100)는 Nt(Nt≥1)개의 전송 안테나(190-1,..., 190-Nt)를 포함한다.

채널 인코더(110)는 일련의 정보 비트들을 입력받아, 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터를 형성한다. 채널 코딩 방식에는 제한이 없으며, 길쌈 부호(convolutional code), 터보 부호(turbo code) 등 널리 알려진 다양한 방식을 적용할 수 있다. 적응적 맵퍼(120)는 부호화된 데이터를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여 데이터 심벌을 제공한다. 적응적 맵퍼(120)는 부호화된 데이터를 신호 성상 상의 위치를 표현하는 데이터 심벌로 맵핑된다. 또한, 적응적 맵퍼(120)는 제어기(150)의 재전송 요청 신호에 따라 부호화된 데이터를 적응적으로 재맵핑한다. 적응적 맵퍼(120)에서 행해지는 변조 방식(modulation scheme)에는 제한이 없으며, M-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation)일 수 있다. 예를 들어, M-QAM은 16-QAM, 64-QAM 또는 256-QAM 일 수 있다. 적응적 맵퍼(120)와 관련한 HARQ 방법에 관하여는 후술한다.

공간 인코더(130)는 적응적 맵퍼(120)를 통해 출력되는 데이터 심벌들을 MIMO 전처리 방식에 따라 처리한다. 변조기(140-1,..., 140-Nt)는 공간 인코더(130)에서 출력되는 심벌을 변조하여 각 전송 안테나(190-1,..., 190-Nt)를 통해 전송한다. 변조기(140-1,..., 140-Nt)의 출력으로써 한번의 주기(또는 하나의 타임 슬롯)에 전송되는 심벌들의 집합을 전송 심벌이라 한다. 수신회로(180)는 수신기(200)로부터 전송된 신호를 전송 안테나(190-1,..., 190-Nt)를 통해 받아들인다. 수신회로(180)는 수신 신호를 디지털화하여 제어기(150)로 보낸다.

제어기(150)는 전송기(100)의 전체적인 동작을 제어한다. 제어기(150)는 수신회로(180)로부터 수신된 신호로부터 정보를 추출한다. 정보를 추출하는 동작은 일반적인 복조, 디코딩을 포함한다. 추출된 상기 정보는 재전송 요청 신호를 포함할 수 있다. 제어기(150)는 재전송 요청 신호에 따라 적응적 맵퍼(120)를 제어하여 재전송 심벌을 준비시킨다.

수신회로(180)로부터 수신된 신호로부터 추출된 정보에는 CQI(channel quality information)가 포함될 수 있다. CQI는 수신기(200)가 전송기(100)로 채널 환경에 대한 정보이거나 변조 및 코딩 방식에 대한 인덱스 정보일 수 있다. CQI를 통해 제어기(150)는 채널 인코더(110)나 적응적 맵퍼(120)를 제어하여 채널 인코더(110)의 코딩 방식이나 적응적 맵퍼(120)의 맵핑 방식을 적응적으로 바꿀 수 있다.

한편, 수신기(200)는 공간 디코더(220), 디맵퍼(230), 채널 디코더(250), 에러 검출부(260), 제어기(270) 및 송신회로(transmit circuitory; 280)를 포함한다. 또한, 수신기(200)는 Nr개(Nr≥1)의 수신 안테나(290-1,..., 290-Nr)를 포함한다.

수신 안테나(290-1,..., 290-Nr)로부터 수신된 신호는 복조기(210-1,..., 210-Nr)에 의해 복조되어 공간 디코더(220)로 입력된다. 공간 디코더(220)는 제어기(270)로부터 제공되는 MIMO 제어 신호에 따라 MIMO 후처리 방식으로 처리한다. 상기 MIMO 제어 신호는 수신기(100)의 시-공간 부호 코딩 방식을 기초로 디코딩을 제어한다. 상기 MIMO 제어 신호는 제어기(270)의 메모리(미도시)에 미리 설정될 수 있다. 또는, 상기 MIMO 제어 신호는 전송기(100)로부터 수신받을 수도 있다.

디맵퍼(230)는 제어기(270)로부터 제공되는 디맵핑 제어 신호에 따라 데이터 심벌로부터 다시 부호화된 데이터로 디맵핑한다. 디맵핑 제어 신호는 전송기(100)의 적응적 맵퍼(120)에서의 맵핑 방식을 기초로 디맵퍼(230)를 제어한다. 상기 디맵핑 제어 신호는 제어기(270)의 메모리에 미리 설정될 수 있다. 또는, 상기 디맵핑 제어 신호는 전송기(100)로부터 수신받을 수도 있다.

수신기(200)는 재전송된 심벌을 이전 심벌과 결합시키는 결합부(240)를 포함 할 수 있다. 즉 추적 결합(chase combining) 또는 IR(Incremental Redundancy)의 HARQ 방식의 경우 결합부(240)가 이전 심벌들을 재전송된 심벌들과 결합시킨다. 결합 방식은 이전 데이터와 재전송된 데이터에 대해 각각 가중치를 동일하게 주고 평균값을 통해 결합하는 동일 이득 결합(equal-gain combining) 방식을 사용할 수 있다. 또는 각각의 데이터에 가중치를 주는 MRC(maximal ratio combining) 방식을 사용할 수 있다. 결합 방식에는 제한이 없으며 기타 다양한 방식을 사용할 수 있다.

다만, 본 발명은 추적 결합이나 IR 방식에 한정되지 않고, 이전 심벌과의 결합없이 재전송된 심벌들을 통해서만 채널 디코딩을 수행하는 HARQ 방식에도 그대로 적용할 수 있다. 이 경우 도면에 점선으로 표시한 바와 같이 수신기(200)에 결합부(240)가 제외될 수 있다.

채널 디코더(250)는 정해진 디코딩 방식에 따라 부호화된 데이터를 디코딩한다. 에러 검출부(260)는 CRC(Cyclic Redundancy Checking) 체크 등을 통해 디코딩된 데이터 비트에 에러가 있는지 여부를 검출한다.

제어기(270)는 수신기(200)의 전체적인 동작을 제어하고, 재전송 요청 신호 등을 송신 회로(280)로 제공한다. 이를 위해 제어기(270)는 일반적인 채널 인코딩, 변조 등을 수행할 수 있다. 제어기(270)는 에러 검출부(260)로부터 에러 여부를 입력받아 재전송을 요청할지 여부를 결정한다. 제어기(270)는 에러가 검출되지 않으면 긍정적인 확인(positive acknowledgement; ACK) 신호를 발생시키고, 에러가 검출되면 부정적인 확인(negative acknowledgement; NACK) 신호를 발생시킬 수 있다. NACK 신호가 재전송 요청 신호일 수 있다.

또한, 제어기(270)는 수신된 신호로부터 채널 품질을 측정하여 CQI 신호를 제공할 수 있다. 이는 전송기(100)에 신호대잡음비(signal-to-noise ratio; SNR)이나 에러율 등의 채널 품질에 관한 피드백(feedback) 신호가 된다. 채널 품질을 측정하기 위해, 전송기(100)에서 전송되는 전송 심벌에는 파일럿 심벌을 더 포함할 수 있다. 송신회로(280)는 제어기(270)로부터 재전송 요청 신호 등을 제공받아, 수신 안테나(290-1,..., 290-Nr)를 통해 전송한다.

도 2를 참조하면, 전송기(100)는 전송 블록 S⁰를 전송한다(S110). 전송 블록은 Nt×Nb의 행렬 형태로 이루어지며, 적응적 맵퍼(120)에서 신호 성상 상으로 맵핑되는 데이터 블록이다. Nt는 전송 안테나의 수, Nb는 변조 방식에 따른 인덱스 비트의 수이다. M-QAM 변조 방식의 경우 Nb=log₂M이고, 예를 들어 16-QAM 방식에서 Nb=4이다. 전송 블록 S의 윗첨자는 재전송 횟수를 나타내며, 예를 들어 S⁰은 초기 전송에 따른 전송 블록을, S¹은 1회 재전송에 따른 전송 블록을 의미한다. 각각의 전송 안테나가 동일한 변조 방식을 사용한다고 할 때, S⁰를 구성하는 k번째 행(row)은 다음 수학식 1과 같이 I축과 Q축을 나타내는 비트들로 나타낼 수 있다.

여기서, i와 q는 각각 신호 성상 상의 I축과 Q축을 나타내는 비트이다. I축과 Q축은 신호 성상 상의 일축을 I축이라 할 때, 다른 축을 Q축이라 하는 것이지 반드시 그 위치를 제한하는 것은 아니다. 16-QAM(Nb=4)과 2×2 MIMO 시스템(Nt=2)에서 전송 블록은 2×4 행렬이 되며, 이를 나타내면 다음 수학식 2와 같다.

수신기(200)는 수신한 전송 블록 S⁰에 대해 에러 여부를 검출한다(S120). 에러가 검출되지 않으면 ACK 신호를 전송기(100)로 송신하고, 다음 전송 블록에 대한 전송을 대기한다. 하지만, 여기서는 수신기(200)가 에러를 검출하여, 재전송 요청 신호로 NACK 신호를 전송한다고 가정한다(S130).

NACK 신호가 수신되면, 전송기(100)는 재전송 전송 블록 S¹를 전송한다(S140). NACK 신호가 수신되면, 제어기(150)는 적응적 맵퍼(120)를 통해 전송 블록 S⁰를 비트별 및/또는 공간적으로 재맵핑하여, 재전송 전송 블록 S¹를 구성한다. 재전송시에 사용되는 재맵핑 방법은 다양한 방법이 있을 수 있으며, 이에 관하여는 후술한다.

수신기(200)는 수신한 재전송 전송 블록 S¹에 대해 에러 여부를 검출한다(S150). 이때, 결합부(240)는 이전 전송 블록 S⁰와 재전송 전송 블록 S¹를 결합시킬 수 있다.

수신기(200)는 에러가 검출되지 않으면 ACK 신호를 전송기(100)로 송신하고, 다음 심벌에 대한 전송을 대기한다. 하지만, 여기서는 수신기(200)가 에러를 검출하여, 재전송 요청 신호로 NACK 신호를 전송한다고 가정한다(S160).

NACK 신호가 수신되면, 전송기(100)는 다시 재맵핑된 재전송 전송 블록 S²를전송한다(S170). 적응적 맵퍼(120)는 전송 블록 S⁰를 비트별 및/또는 공간적으로 재맵핑하여, 재전송 전송 블록 S²를 구성한다.

수신기(200)는 수신한 재전송 전송 블록 S²에 대해 에러 여부를 검출한다(S180). 수신기(200)는 에러 검출 여부에 따라 ACK 신호 또는 NACK 신호를 전송기(100)로 전송한다(S190). ACK 신호가 전송되면, 해당하는 전송 블록에 대한 재전송은 종료된다. NACK 신호에 의한 재전송 요청은 미리 설정된 반복 횟수 n번째(n≥1)까지 이루어질 수 있다. n번째의 재전송에 의해서도 계속 에러가 검출되면 재전송 처리를 리셋(reset)하고, 다음 전송 블록에 대한 전송을 개시할 수 있다. 또는 현재 전송 블록에 대해 처음부터 다시 전송이 행해질 수 있다.

도 3은 다중 안테나에 따른 전송 블록을 나타낸다.

도 3을 참조하면, T₀은 초기 전송을 나타내고, T₁은 2번째 전송 즉 1회 재전송을 나타내고, Tn은 (n+1) 전송 즉 n회 재전송을 나타낸다. 전송 블록 S⁰은 초기 전송에 따른 전송 블록을, S¹은 1회 재전송에 따른 전송 블록을, Sⁿ은 n회 재전송에 따른 전송 블록을 나타낸다.

재전송시에 비트들의 최적화된 재맵핑이 필요하다. 본 발명에 따른 데이터 전송 기법에서 링크 성능은 크게 2가지의 이득을 얻을 수 있다. 첫번째로 QAM 변조 기법의 특성상 각각의 비트의 위치마다 서로 다른 중요도(unequal bit importance)를 가진다. 비트별로 재맵핑하는 경우, 신호 성상 위치가 바뀌므로 이는 신호 성상의 맵핑이 달라진다고 할 수 있다. 신호 성상의 맵핑을 달리함으로써 다이버시티를 구현하는 것을 여기서는 맵핑 다이버시티라 한다. 재전송시에 데이터 심벌을 구성하는 비트간의 교환(swapping)이나 비트의 역산(inversion)을 통해서 맵핑 다이버시티를 얻는다. 두번째로 다중 안테나의 사용시에 재전송시 전송되는 안테나를 변화(shuffle)시킴으로 인해서 공간 다이버시티를 얻을 수 있다. 각각의 안테나가 동일한 변조기법을 사용한다고 가정할 경우 상기의 언급한 맵핑 다이버시티 이득과 공간 다이버시티 이득이 상호 독립적으로 작용한다. 맵핑 다이버시티를 얻어내기 위한 수평적인 재배열 방식을 비트 교환 및 역산(Bit Swapping and Inversion; 이하 BSI) 방식이라 하고, 공간 다이버시티를 얻어내기 위한 수직적인 재배열 방식을 안테나간 비트 교환(Bit Shuffling between Antennas; 이하 BSA) 방식이라 한다.

이하 BSI 방식에 대해 먼저 설명한다.

도 4는 M-QAM 변조 방식의 신호 성상을 나타낸다.

도 4를 참조하면, BSI 방식에서는 안테나 간의 변화는 고려하지 않으므로 전송 블록에서 하나의 열만을 고려할 수 있다. 총 M개의 신호 위치가 존재하며 이를 위한 인덱스 비트의 수는 Nb=log₂M이 된다.

I축 또는 Q축만을 보았을 때, 각 신호 성상 위치 간의 최소 거리를 D라고 하면, 한 축에서 임의의 전송 신호 c의 위치 D(c)는 다음 수학식 3과 같다.

I축에서만 보았을 때, 임의 전송 신호 c에서 미리 알려진(a priori) 확률을 A(c)이라 하고, 전송 정보를

라 한다. d₁를 MSB(Most Significant Bit), d_Nb _/2를 LSB(Least Significant Bit)라고 한다. MSB 또는 LSB의 위치는 바뀔 수 있으며, 예를 들어 d₁를 LSB, d_Nb _/2를 MSB라 할 수 있다. 수신 신호를 y_I라고 할 때, d_k 비트의 수신 LLR(Log-Likelihood Ratio)은 다음 수학식 4와 같다.

여기서,

이다. 이 식을 통해서 전송 정보에 따른 평균 수신 LLR 값의 절대값을 구할 수 있다. 예를 들어 16-QAM의 경우에는 I축에 대해서 수학식 4를 이용하여 다음 표 1과 같은 결과를 얻을 수 있다. N₀는 잡음 분산을 의미한다.

(d₁, d₂)	D(c)	\|LLR(d₁)\|	\|LLR(d₂)\|
(0,0)	D/2	D²/N₀	D²/N₀
(0,1)	3D/2	4D²/N₀	D²/N₀
(1,0)	-D/2	D²/N₀	D²/N₀
(1,1)	-3D/2	4D²/N₀	D²/N₀
평균	N/A	2.5D²/N₀	D²/N₀

표 1을 참조하면, 전송시에 수신되는 LLR 값의 평균치가 MSB인 d₁이 LSB인 d₂보다 높게 된다. 이는 동일한 정보를 LSB 자리를 통해서 전송하는 것이 MSB 자리를 통해서 전송하는 것보다 더 많은 비트 오류를 가져올 수 있음을 의미한다. 따라서, 초기 전송에서 LSB를 통해서 전송된 비트를 재전송시에는 MSB로 전송되도록 한다면, 전체적인 링크 성능의 신뢰성을 높여줄 수 있다. 즉 재전송시 비트 교환(swapping)이 이루어진다면 비트간의 수신 LLR의 차이를 줄여줄 수 있다.

하지만, 이러한 비트 교환만으로는 각 심벌 간의 LLR의 절대값 차이를 줄여줄 수 없다. 표 1에서 (1,0)을 전송하는 경우와 (1,1)을 전송하는 경우에 있어서 심벌 간의 LLR의 절대값 차이를 줄여주기 위해서는 비트 역산(inversion)이 필요하다. 재전송시 비트 역산을 통해서 LSB를 반대로 맵핑해서 전송한다면, (1,1)과 (1,0)이 반대의 LLR 값으로 수신되도록 할 수 있다. 16-QAM의 경우에는 MSB에 총 2가지의 서로 다른 LLR의 절대값이 존재하므로 초기 전송에 대해서 1번의 역산을 통한 전송으로 심벌간의 LLR의 절대값 차이를 줄여줄 수 있다. 여기서는 I-축에 대해서만 기술하고 있으나, 상술한 기법은 Q-축에 대한 비트들에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다.

최적의 BSI 방식은 모든 비트 위치와 모든 심벌에 대해서 재전송을 통해서 수신되는 결합 LLR(combined LLR)의 절대값이 동일한 경우라고 할 수 있다. 16-QAM 와 2×2 MIMO 시스템의 경우에 비트 교환 2가지와 비트 역산 2가지로 총 4가지의 BSI를 이용하면 최적의 BSI에 도달할 수 있다. 즉 초기 전송되는 전송 블록에 대해, 첫번째 재전송을 위해서는 비트 교환을 적용한 전송 블록을 전송하고, 두번째 재전송을 위해서는 LSB에 비트 역산을 적용한 전송 블록을 전송하고, 세번째 재전송을 위해서는 비트 교환과 비트 역산을 동시에 적용한 전송 블록을 전송한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식 5와 같다.

여기서,

는 비트의 역산을 나타낸다.

표 2는 상기의 BSI 집합을 사용하여 재전송하는 경우에 결합 LLR 값의 변화를 나타낸다.

	초기 전송 (S⁰)		1번째 재전송 (S⁰+S¹)		2번째 재전송 (S⁰+S¹+S²)		3번째 재전송 (S⁰+S¹+S²+S³)
(d₁,d₂)	\|LLR(d₁)\|	\|LLR(d₂)\|	\|LLR(d₁)\|	\|LLR(d₂)\|	\|LLR(d₂)\|	\|LLR(d₂)\|	\|LLR(d₂)\|	\|LLR(d₂)\|
(0,0)	D²/N₀	D²/N₀	2D²/N₀	2D²/N₀	6D²/N₀	3D²/N₀	7D²/N₀	7D²/N₀
(0,1)	4D²/N₀	D²/N₀	5D²/N₀	2D²/N₀	6D²/N₀	3D²/N₀	7D²/N₀	7D²/N₀
(1,0)	D²/N₀	D²/N₀	2D²/N₀	5D²/N₀	6D²/N₀	6D²/N₀	7D²/N₀	7D²/N₀
(1,1)	4D²/N₀	D²/N₀	5D²/N₀	5D²/N₀	6D²/N₀	6D²/N₀	7D²/N₀	7D²/N₀
평균	2.5D²/N₀	D²/N₀	3.5D²/N₀	3.5D²/N₀	6D²/N₀	4.5D²/N₀	7D²/N₀	7D²/N₀

4번의 재전송을 통해서 모든 비트 위치와 모든 심벌의 경우에 대해서 동일한 LLR값의 절대값을 얻을 수 있다.

16-QAM 이상의 변조 방식에 대해서 최적 BSI 집합의 크기는 4 이상이다. 비트 교환을 통해서 비트간의 수신 LLR의 절대값의 차이가 줄어들고, 비트 역산을 통해서 서로 다른 심벌 간의 수신 LLR의 절대값의 차이가 줄어든다. 임의의 M-QAM 방법에 대해서 각각의 수신 LLR의 절대값들 간의 최대 공약수는 존재하지 않으므로 임의의 비트들은 재전송을 통해서 모든 비트 위치를 통하여 전송되어야 하며, 마찬가지로 적절한 역산을 통해서 심벌간의 차이를 줄일 수 있도록 전송되어야 한다.

M-QAM에서 I축에 대해서 총 (Nb/2)개의 비트 위치가 존재하게 되며, 임의의 비트는 이들 각각의 위치가 재전송을 통해서 모두 경험해야 하므로 총 (Nb/2)번의 비트 교환이 이루어져야 한다. 심벌간의 수신 LLR의 절대값의 차이를 줄여주기 위한 비트 역산 과정은 각 비트의 위치들이 몇 가지의 수신 LLR의 절대값의 종류를 가지고 있느냐에 따라서 결정되며, 특히 이진수를 통한 표현 방법에서는 각 비트의 위치들 중 최대로 많은 종류를 가지는 비트의 위치에 따라서 필요한 역산의 개수가 결정된다. 언제나 MSB자리에 위치한 비트가 가장 많은 종류의 수신 LLR의 절대값을 가지게 된다. 16-QAM의 경우에는 I축에 대해서 MSB가 2가지, LSB는 1가지의 수신 LLR의 절대값의 종류를 가지고 있으므로, 2가지의 역산이 필요하게 된다. M-QAM의 경우에는 I축에 대해서 MSB의 위치의 비트가 항상 제일 많은 종류의 총

가지의 서로 다른 수신 LLR의 절대값을 가지게 되므로, 최소한

의 역산을 통해서만 심벌 간 수신 LLR의 절대값 차이를 줄일 수 있게 된다. 따라서, 임의의 변조방법 M-QAM에 대해서 최적 BSI를 얻기 위한 최소한의 재전송 횟수 Nopt는 다음의 수학식 6과 같이 얻을 수 있다.

도 5는 M-QAM 변조 방식에 따른 BSI 집합을 나타낸다.

도 5를 참조하면, M-QAM에 대한 최적의 BSI 집합은 (Nb/2)번의 순환 시프트(cyclic shift)를 통한 비트의 교환과

번의 역산의 조합으로 구성된다. 이는 I축에 대해서만 나타내고 있으나, Q축에 대해서도 동일하게 적용된다. 순환 시프트는 비트들을 하나씩 시프트시키고 남는 비트를 다시 처음 부분으로 다시 배치하는 방식을 말한다. 순환 시프트를 이용하는 이유는 임의 전송 비트가 모든 전송 비트 위치를 통하여 전송되어야 하므로 제안된 것이며, 이에 한정되지 않고 다양한 방법이 존재할 수 있다. 다만, 임의의 전송 비트가 한번 전송된 자리로 또다시 재전송되지는 않도록 한다.

역산의 과정은 모든 순환 시프트를 통하여 만들어진 전송 블록에서 제일 좌측에 위치하는 비트를 제외한 나머지 비트들을 한 비트씩 역산해서 보내주고, 마지막은 제일 좌측에 위치하는 비트를 제외한 모든 비트들을 역산해서 보내주는 과정으로 구성된다. 제일 좌측에 위치하는 비트는 전송시에 MSB에 해당하는 위치로 전 송되는 비트이며 가장 많은 종류의 LLR의 절대값을 가지게 되는 비트 위치이다. 따라서, 이러한 역산 과정을 통해서 제일 좌측에 위치하는 비트의 심벌 간 LLR의 절대값의 차이를 줄여주게 된다. 제일 좌측에 위치하는 비트는 순환 시프트를 통하여 돌아가게 되므로 결국 모든 비트들에 대해서 심벌 간 LLR의 절대값을 줄여주는 과정이 수행된다.

최적의 BSI의 재전송 횟수보다 적은 재전송을 하는 경우에는 비트 교환을 우선적으로 실시하고, 후에 역산을 실시한다. 수학식 5에 따른 예제에 있어서, 1회의 재전송만이 이루어진다고 가정할 경우 초기 전송 후에 S¹이나 S³와 같이 비트의 자리를 바꾸는 교환 과정이 있는 전송 블록을 사용하는 것이 S²와 같은 심벌간의 LLR의 절대값의 차이를 줄여주는 역할만 하는 전송 블록보다는 더 좋은 선택이 될 수 있다.

이제 BSA 방식에 대해 설명한다.

BSA 방식을 최적화하기 위해서는 재전송시에 시간 다이버시티 및/또는 공간 다이버시티를 최대화할 수 있도록 해야 한다. 일반적으로 공간 다이버시티는 동일한 심벌을 다수개의 안테나로 보냄으로써 얻고, 시간 다이버시티는 동일한 심벌을 다른 시간에 반복해서 보냄으로써 얻는다. 이러한 기법은 주로 동일 심벌이 전송되는 시간 차이가 크지 않으므로 공간 다이버시티에 성능을 크게 의존해서 전송하는 경향이 있다. 하지만, HARQ에서 재전송 간의 시간적인 간격은 수 ms로 심벌 단위의 간격보다는 매우 큰 간격이므로, 각 재전송 간에 채널의 상태는 매우 다를 수 있다. 재전송을 고려하는 상황에서는 비트별로 전송 안테나를 바꾸어 줌으로써 더 높은 다이버시티를 얻을 수 있다.

설명을 명확히 하기 위해, 16-QAM의 변조를 사용하는 2x2 MIMO 시스템을 가정한다. 초기 전송은 수학식 2와 같은 전송 블록을 고려한다. BSA 방식으로 정의될 수 있는 1번째 재전송되는 전송 블록 S¹은 다음과 같은 대표적인 5가지 정도를 고려할 수 있다.

수학식 7은 4개의 비트들에 대한 BSA 방식이다. 각 전송 안테나로 전송되는 모든 비트를 교환한다.

수학식 8은 3개의 비트들에 대한 BSA 방식이다. I축에서 1개 비트, Q축에서 2개 비트를 교환한다. 또는, I축에서 2개 비트, Q축에서 1개 비트를 교환할 수도 있다.

수학식 9는 2개의 비트들에 대한 BSA 방식이다. I축에서 1개 비트, Q축에서 1개 비트를 교환한다.

수학식 10은 2개의 비트들에 대한 BSA 방식이다. Q축에서 2개 비트를 교환한다. 또는, I축에서 2개 비트를 교환할 수도 있다.

수학식 11은 1개의 비트들에 대한 BSA 방식이다. Q축에서 1개 비트를 교환한다. 또는, I축에서 1개 비트를 교환할 수도 있다.

상기의 5개 이외의 가능한 조합들은 모두 I채널과 Q채널의 선택에 대한 문제가 된다. 또한, 교환되는 I축 비트의 위치 또는 Q축 비트의 위치는 바뀔 수 있다.

I축과 Q축이 서로 독립적인 채널임을 고려할 때, 각 전송 블록은 총 2개의 I축 심벌과 2개의 Q축 심벌이 존재한다. 초기 전송 블록 S⁰과 1회 재전송 전송 블록 S¹은 시간적으로 수 ms의 시간적인 차이를 가지므로 단말의 속도가 빠른 경우에는 서로 다른 독립적인 채널 응답을 경험할 수 있다. 수학식 7과 같이 심벌 단위의 BSA를 수행하는 경우에는 각각의 4개의 심벌들은 모두 2가지의 채널 상태를 경험하게 된다.

심벌들이 겪는 채널의 상태의 수를 다이버시티 오더(Diversity Order; 이하 DO라 함)로 정의한다. 수학식 7의 전송 블록 S¹은 DO가 2가 되고, 이는 매번 동일한 전송 행렬을 이용하는(즉 S⁰=S¹) 방법에서 얻게 되는 DO와 동일하다. 심벌 단위의 BSA가 큰 성능 효과를 가져오지 못함을 의미한다. 수학식 8의 전송 블록 S¹은 Q축에서 2개의 비트를 교환하고 I축에서 1개의 비트만을 교환한다. 이 방법을 사용하면 2개의 I 심벌들은 3가지의 채널 상태를 경험하고, 2개의 Q 심벌들은 2가지의 채널 상태를 경험하게 되므로 DO는 DO=(3+2)/2=2.5가 된다. 수학식 9의 전송 블록 S¹은 축과 Q축에서 각각 한 비트씩 교환하는 방법인데, 이 방법을 이용하면 한번의 재전송을 고려했을 때, DO를 3까지 얻게 된다. 수학식 10의 전송 블록 S¹은 2개의 비트를 Q축에서만 교환하는 방법인데, 모든 심벌들이 2가지의 채널만을 경험하게 되므로 DO는 2가 된다. 만약 단말의 속도가 느려져서 재전송 간의 채널 응답의 연관성(correlation)이 생기는 경우에는 DO가 2 이하로 떨어지게 된다. 수학식 11의 전송 블록 S¹은 Q축의 한 비트만을 교환하는 방법을 사용하는 데, 2개의 Q 심벌들이 3 가지의 채널 상태를 경험하게 되고, 2개의 I 심벌들은 시간 다이버시티에 의해서 2가지의 채널 상태를 경험하게 되므로 DO는 2.5가 된다. 만약 단말의 속도가 느려지는 경우에는 3개의 비트를 교환하는 수학식 8의 방법보다 성능이 떨어지게 된다.

도 6은 단말의 속도가 120km/h일 때 BSA 방식을 비교한 모의 실험 결과이고, 도 7은 단말의 속도가 30km/h일 때 BSA 방식을 비교한 모의 실험 결과이다. 수학식 7 내지 10의 방식을 모의 실험을 통해서 비교하여, 링크 성능을 FER(Frame Error Rate) 대 SNR로 나타낸다. BSI는 고려하지 않고 단지 안테나 간의 비트 교환만을 고려하여, BSA 방식이 링크 성능에 미치는 결과를 비교한다.

도 6 및 7을 참조하면, 단말의 속도가 빠른 경우(120km/h)에는 DO가 높을수록 성능이 향상됨을 보인다. 단말의 속도가 느린 경우(30km/h)에는 재전송 간의 채널 응답의 시간적인 독립성이 떨어져 Q축에서만 2개의 비트를 교환하는 수학식 10의 방법이 심벌 단위의 교환을 하는 수학식 7의 방법보다 약간 못한 성능을 보이고, 1개의 비트만을 교환하는 수학식 11의 방법이 3개의 비트를 교환하는 수학식 8의 방법보다 떨어지는 성능을 보인다.

도 8을 참조하면, I 심벌과 Q 심벌이 각각 최대의 DO를 겪도록 하기 위해서는 각 심벌을 이루는 비트 정보들이 재전송시 서로 다른 안테나를 통하여 전송되는 것이 필요하다. 이를 위해, 2개 이상의 임의의 수의 전송 안테나에 대해서 비트들을 순환 시프트(cyclic shift)시킬 수 있다. 16-QAM의 경우 각각의 I 심벌과 Q 심벌을 이루는 비트들 중에 하나의 비트만 순환 시프트시키면 모든 심벌들이 3의 DO 를 얻게 되므로 최대의 성능을 기대할 수 있다.

도 9를 참조하면, 각 열마다 시프트 정도를 다르게 하여 전송할 수 있다. 16-QAM 보다 높은 변조 방법에 대해서는 다중 단계 순환 시프트(multi-step cyclic shift)를 해주면, 최대의 다이버시티를 기대할 수 있다. I 심벌과 Q 심벌을 이루는 비트들의 위치에 따라 시프트 정도를 달리하여 순환 시프트시킨다. 예를 들어, I 심벌의 2번째 비트의 시프트 정도를 1로 하고, I 심벌의 3번째 비트의 시프트 정도를 2로 할 수 있다. 하나의 심벌을 이루는 각각의 비트들이 모두 다른 안테나를 통해서 전송될 수 있으므로, 하나의 I 심벌 혹은 Q 심벌을 구성하는 비트의 수인 (Nb/2)가 전송 안테나의 수인 Nt보다 크다면 최대 (Nb/2)의 추가적인 다이버시티를 얻을 수 있다. 시프트 정도는 하향링크로 알려줄 수 있으며, 전송기와 수신기 간에 미리 설정된 값일 수도 있다.

2회 이상의 재전송을 하는 경우를 고려해보면, 각 재전송 간에는 비교적 큰 시간차를 가질 수 있으므로, 각 재전송 간 채널 응답은 서로 독립적이라고 볼 수 있다. 이때, 매 재전송시에 BSA를 정하는데 있어서 바로 이전 BSA는 영향이 없다고 볼 수 있다. 따라서, 2번째 이상의 재전송을 위한 BSA도 이전 BSA와 상관없이 도 9에 나타난 BSA 방법을 그대로 사용할 수 있다. 단, 단말의 속도가 느려지는 경우에는 이전 BSA와 현재의 BSA가 약간의 연관성을 가질 수 있으므로 다중 순환 시프트 구조에서 각 열의 시프트 정도를 재전송 횟수에 따라서 바꾸어 주는 방법을 사용한 다면 더 좋은 성능을 기대할 수도 있다.

M-QAM 변조(Nb=log₂M)와 Nt개의 전송 안테나를 이용한 시스템에서 도 9의 방식을 이용하여 n번의 재전송이 이루어지는 경우 초기 전송 대비 추가로 얻어지는 DO는 다음의 수학식 12로 나타낼 수 있다.

이는 주어진 환경에서 BSA를 통해서 얻을 수 있는 최대의 DO이다. 단말의 속도가 느려지면 재전송 간 채널 응답의 상호 연관성으로 인해 다소 작아질 가능성은 있다.

도 10은 16-QAM 방식과 2개의 전송 안테나를 사용하는 시스템에서의 재전송시 전송 블록의 맵핑 방식을 나타낸다. 각 전송 안테나가 동일한 QAM 변조 방법을 사용한다고 가정하면 BSI와 BSA는 서로 독립적이며 상호 간에 영향을 주지 않으므로 각각의 최적 방법의 결합이 전체의 최적 방법이 된다.

도 10을 참조하면, 1회 재전송 전송 블록 S¹은 초기 전송 블록 S⁰에서 MSB와 LSB를 바꾸는 BSI와 I 채널과 Q 채널에서 각각 한 비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. 2번째 재전송 전송 블록 S²은 초기 전송 블록 S⁰에서 LSB에 역산을 적용한 BSI와 I축 및 Q축에서 각각 한 비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. 3번째 재전송 전송 블록 S³은 초기 전송 블록 S⁰에서 MSB와 LSB를 바꾸고 동시에 I축 및 Q축의 우측의 비트 위치에 역산을 적용하는 BSI와 각각의 I축 및 Q축에서 각각 한 비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. 초기 전송을 포함한 4번의 전송으로 수신되는 결합 LLR의 절대값을 동일하게 맞추어 줄 수 있고, DO를 최대화할 수 있다.

도 11은 도 10의 맵핑을 이용한 모의 실험 결과를 FER 대 SNR로 나타낸 그래프이다. 'Conventional'은 재맵핑없이 재전송되는 경우이고, 'Antenna Switching'은 심벌 단위의 BSA를 수행한 방법으로 4개의 비트를 안테나 간에 서로 교환한 경우이다.

도 11을 참조하면, 제안한 기법의 경우에는 단말의 속도와 상관없이 재맵핑없이 재전송하는 방법에 비해서 약 2dB 정도의 이득을 보여준다. 'Antenna Switching' 방법은 각 I 심벌과 Q 심벌이 DO를 2씩밖에 가지지 못하므로 성능이 크게 좋아지지 않음을 확인할 수 있다.

본 발명에 의하면 비트의 채널 신뢰도를 평균적으로 향상시켜 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 매 전송마다 신호 성상 상의 비트별 맵핑을 시간 및/또는 공간 다중화를 고려하여 수행함으로써 채널의 변화에 따른 맵핑 다이버시티를 확보할 수 있다.

수학식 13은 64-QAM 방식과 3개의 전송 안테나를 사용하는 시스템에서의 재맵핑의 일 예를 나타낸다. 1회째 재전송 전송 블록 S¹은 초기 전송 블록 S⁰에서 순환 시프트시키는 BSI와 I축과 Q축에서 각각 2비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. BSA 를 적용할 때 시프트 정도를 서로 달리한다. 예를 들어, I축 및 Q축의 2번째 비트의 시프트 정도는 1, I축 및 Q축의 3번째 비트의 시프트 정도는 2로 한다. 2번째 재전송 전송 블록 S²은 초기 전송 블록 S⁰에서 2번 순환 시프트시키는 BSI와 I축과 Q축에서 각각 2비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. 3번째 재전송 전송 블록 S³은 초기 전송 블록 S⁰에서 I축과 Q축에서 각각 1비트씩 역산하는 BSI를 적용한다. 이런 식으로 총 12번(Nopt=12)의 전송을 통해서 모든 수신 LLR 값의 절대값이 동일하게 되는 최적의 BSI 집합을 만들 수 있으며, 순환 시프트를 이용하여 최적 BSA가 가능하다. 12번보다 적은 수의 재전송을 위해서는 비트간의 교환을 우선적으로 적용하는 BSI를 고려할 수 있다.

수학식 14는 256-QAM 방식과 4개의 전송 안테나를 사용하는 시스템에서의 재맵핑의 일 예를 나타낸다. 1회째 재전송 전송 블록 S¹은 초기 전송 블록 S⁰에서 순환 시프트시키는 BSI와 I축과 Q축에서 각각 3비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. BSA를 적용할 때 시프트 정도를 서로 달리한다. 예를 들어, I축 및 Q축의 2번째 비트의 시프트 정도는 1, I축 및 Q축의 3번째 비트의 시프트 정도는 2, I축 및 Q축의 4 번째 비트의 시프트 정도는 3으로 한다. 2번째 재전송 전송 블록 S²은 초기 전송 블록 S⁰에서 2번 순환 시프트시키는 BSI와 I축과 Q축에서 각각 3비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. 3째 재전송 전송 블록 S³은 초기 전송 블록 S⁰에서 3번 순환 시프트 시키는 BSI와 I축과 Q축에서 각각 3비트씩 교환하는 BSA를 적용한다. 4번째 재전송 전송 블록 S⁴은 초기 전송 블록 S⁰에서 I축과 Q축에서 각각 1비트씩 역산하는 BSI를 적용한다. 이런 식으로 총 32번의 전송(Nopt=32)을 통해서 모든 수신 LLR 값의 절대값이 동일하게 되는 최적의 BSI 집합을 만들 수 있으며, 순환 시프트를 이용하여 최적 BSA가 가능하다. 32번보다 적은 수의 재전송을 위해서는 비트간의 교환을 우선적으로 적용하는 BSI를 고려할 수 있다.

상기에서는 변조 방식으로 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM을 예로 들고 있으나, 본 발명은 임의의 변조 기법에 적용될 수 있다. 또한, 전송 안테나의 수는 제한이 없으며 1개 또는 그 이상의 전송 안테나에 대해 그대로 적용할 수 있다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 비트의 채널 신뢰도를 평균적으로 향상시켜 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 매 전송마다 신호 성상 상의 비트별 맵핑을 시간 및/또는 공간 다중화를 고려하여 수행함으로써 채널의 변화에 따른 맵핑 다이버시티를 확보할 수 있다. 재전송되는 전송 안테나를 변화시켜 공간 다이버시티를 얻을 수 있다. 2가지 다이버시티 이득을 추가로 확보할 수 있어, 재전송 요청을 최소화하고 통신의 품질을 높일 수 있다.

Claims

무선통신시스템의 통신장치에서 복합 자동 재전송을 이용한 데이터 전송을 수행하는 방법에 있어서,

상기 통신장치의 송신부에서 초기 전송 블록을 전송하는 단계;

상기 통신장치의 수신부에서 상기 초기 전송 블록에 대한 재전송 요청 신호를 수신하는 단계;

상기 통신장치의 맵퍼에서 상기 재전송 요청 신호에 따라 상기 초기 전송 블록을 구성하는 비트 간의 교환 또는 역산을 통해 재맵핑한 재전송 전송 블록을 생성하는 단계; 및

상기 통신장치의 송신부에서 상기 재전송 전송 블록을 전송하는 단계를 포함하는 데이터 재전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 재맵핑은 신호 성상 상의 I축 또는 Q축을 나타내는 비트별로 수행되는 데이터 재전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 재전송 전송 블록은 상기 초기 전송 블록을 구성하는 비트 간의 공간적 변화를 통해 재맵핑하는 데이터 재전송 방법.
무선통신시스템의 통신장치에서 재전송을 수행하는 방법에 있어서

상기 통신장치의 송신부에서 전송 블록을 전송하는 단계; 및

상기 통신장치의 송신부에서 상기 전송 블록에 대한 재전송 요청에 따라 상기 전송 블록을 적어도 1회 이상 재전송하는 단계를 포함하되,

상기 재전송 단계는 매 재전송시마다 상기 통신장치의 맵퍼에서 상기 전송 블록을 구성하는 비트 간의 교환 또는 역산을 통해 재맵핑하여 재전송하는 데이터 재전송 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 비트 간의 교환은 동일한 안테나를 통해 전송되는 비트 사이에서 이루어지는 데이터 재전송 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 비트 간의 교환은 서로 다른 안테나를 통해 전송되는 비트 사이에서 이루어지는 데이터 재전송 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 비트 간의 교환은 순환 시프트되는 데이터 재전송 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 순환 시프트되는 시프트 정도는 상기 비트의 위치별로 다른 데이터 재전송 방법.