KR101605323B1 - Method for transmitting and receiving Data using Random Linear Coding - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세히는 랜덤 선형 부호화를 이용한 데이터 송수신 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 송신단의 데이터 전송방법은, 하나의 부호화 단위에 해당하는 복수의 원본 데이터 패킷을 수신단에 전송하는 단계와 소정 개수의 부호화된 데이터 패킷을 생성하는 단계와 상기 생성된 부호화된 데이터 패킷 중 하나 이상을 상기 수신단에 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 소정 개수의 부호화된 데이터 패킷은 상기 복수의 원본 데이터 패킷을 상기 하나의 부호화 단위로 랜덤선형부호화(RLC)하여 생성된 것일 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless access system, and more particularly, to a data transmission / reception method using random linear encoding. A data transmitting method of a transmitting end according to the present invention includes transmitting a plurality of original data packets corresponding to one coding unit to a receiving end, generating a predetermined number of coded data packets, And transmitting one or more to the receiving end. Here, the predetermined number of encoded data packets may be generated by performing Random Linear Coding (RLC) on the plurality of original data packets in the single encoding unit.

랜덤선형부호화, 계수 행렬, MBS Random linear coding, coefficient matrix, MBS

Description

랜덤선형부호화를 사용한 데이터 송수신 방법{Method for transmitting and receiving Data using Random Linear Coding}[0001] The present invention relates to a method for transmitting and receiving data using random linear coding,

본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세히는 랜덤 선형 부호화를 이용한 통신방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless access system, and more particularly, to a communication method using random linear encoding.

인터넷을 기반으로 하는 통신시스템은 일반적으로 5 계층으로 이루어진 프로토콜 스택(Protocol Stack)으로 구성되며, 각 프로토콜 계층의 구성은 도 1과 같다.A communication system based on the Internet generally comprises a protocol stack having five layers, and the configuration of each protocol layer is shown in FIG.

도 1은 일반적으로 사용되는 인터넷 프로토콜 스택의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a commonly used internet protocol stack.

도 1을 참조하면, 프로토콜 스택의 최상위 계층은 응용계층으로 FTP/HTTP/SMTP/RTP 등의 네트워크 애플리케이션을 지원하기 위한 계층이다. 다음으로, TCP/UDP 프로토콜을 사용하여 호스트 간의 데이터 전송 기능을 담당하는 전송계층과 IP 프로토콜을 통한 소스(Source)에서 목적지(Destination)로의 데이터 전송 경로 설정을 수행하는 네트워크 계층이 있다. 또한, 프로토콜 스택은 PPP/이더넷 프로토콜 등을 통해 주변 네트워크 개체간의 데이터 전송 및 매체접속제어(MAC: Media Access Control)를 담당하는 링크계층과 유선 또는 무선 매체를 이용한 데이터의 비트 단위의 전송을 수행하는 최하위 계층인 물리계층으로 구성된다.Referring to FIG. 1, the highest layer of the protocol stack is a layer for supporting network applications such as FTP / HTTP / SMTP / RTP as an application layer. Next, there is a transport layer responsible for the data transmission function between the hosts using the TCP / UDP protocol and a network layer for setting the data transmission path from the source to the destination through the IP protocol. In addition, the protocol stack performs data transmission between peripheral network entities through a PPP / Ethernet protocol and a link layer responsible for media access control (MAC) and bit-wise transmission of data using a wired or wireless medium And a physical layer that is the lowest layer.

도 2는 일반적으로 사용되는 데이터 전송을 위한 각 계층의 동작을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating the operation of each layer for commonly used data transmission.

도 2를 참조하면, 송신단의 전송계층에서는 상위계층인 응용계층으로부터 수신한 메시지 페이로드(Payload)에 헤더 정보를 추가하여 새로운 데이터 유닛을 생성한다. 전송계층은 이를 다시 하위계층인 네트워크 계층으로 전송한다. 네트워크 계층에서는 전송계층으로부터 수신한 데이터에 네트워크 계층에서 사용되는 헤더 정보를 추가하여 새로운 데이터 유닛을 생성하고, 이를 다시 하위계층인 링크계층으로 전송한다. 링크계층에서는 상위계층으로부터 수신한 데이터에 링크계층에서 사용하는 헤더 정보를 추가하여 새로운 데이터 유닛을 생성하고, 이를 다시 하위계층인 물리계층으로 전송한다. 물리계층은 링크계층으로부터 수신한 데이터 유닛을 수신단으로 전송한다. Referring to FIG. 2, in a transmission layer of a transmitter, header information is added to a message payload received from an application layer, which is an upper layer, to generate a new data unit. The transport layer then forwards it to the lower layer, the network layer. In the network layer, header information used in the network layer is added to the data received from the transport layer to generate a new data unit, and the new data unit is transmitted to the link layer, which is a lower layer. In the link layer, header information used in the link layer is added to the data received from the upper layer to generate a new data unit, and the new data unit is transmitted to the lower layer physical layer. The physical layer transmits the data unit received from the link layer to the receiving end.

수신단의 물리계층은 송신단으로부터 데이터 유닛을 수신하여 자신의 상위 계층인 링크계층으로 데이터 유닛을 송신한다. 수신단에서는 각 계층별로 추가된 헤더를 처리하고, 헤더를 제거한 메시지 페이로드를 상위계층으로 전송한다. 이와 같은 과정을 통해 전송측과 수신단간의 데이터 송수신이 수행된다.The physical layer of the receiving end receives the data unit from the transmitting end and transmits the data unit to the link layer which is its upper layer. The receiver processes the added header for each layer and transmits the message payload with the header removed to the upper layer. Through this process, data transmission / reception between the transmission side and the reception side is performed.

도 2와 같이 송신단과 수신단간에 데이터 송수신을 위해 각 계층에서는 프로토콜 헤더를 추가하여 데이터 어드레싱(data addressing), 라우팅(routing), 포워딩(forwarding) 및 데이터 재전송 등의 제어 기능을 수행한다.As shown in FIG. 2, a protocol header is added to each layer for data transmission / reception between a transmitter and a receiver to perform control functions such as data addressing, routing, forwarding, and data retransmission.

도 3은 일반적으로 사용되는 IEEE 802.16 시스템 기반의 무선 이동통신 시스템에서 정의하는 프로토콜 계층 모델을 나타낸다.FIG. 3 shows a protocol layer model defined in a commonly used IEEE 802.16 system based wireless mobile communication system.

도 3을 참조하면, 링크 계층에 속하는 MAC 계층은 3개의 부계층으로 구성될 수 있다. 서비스 지정 수렴 부계층(Service-Specific CS: Service-Specific Convergence Sublayer)은 CS SAP(Service Access Point)를 통하혀 수신된 외부 네트워크의 데이터를 MAC 부계층(CPS: Common Part Sublayer)의 MAC SDU(Service Data Unit)들로 변형시키거나 맵핑시킬 수 있다. 이 계층에서는 외부 네트워크의 SDU들을 구분한 후, 해당되는 MAC 서비스 플로우 식별자(SFID: Service Flow IDentifier)와 CID(Connection IDentifier)를 연관시키는 기능이 포함될 수 있다.Referring to FIG. 3, the MAC layer belonging to the link layer may be composed of three sublayers. The Service-Specific Convergence Sublayer (Service-Specific CS) transmits data of the external network received through the CS SAP (Service Access Point) to the MAC SDU (Service) of the MAC sub-layer (CPS) Data Units). In this layer, a function of associating the corresponding SDUs of the external network with a corresponding MAC Flow Identifier (SFID) and a CID (Connection IDentifier) may be included.

다음으로 MAC CPS는 시스템 액세스, 대역폭 할당, 연결(connection) 설정 및 관리와 같은 MAC의 핵심적인 기능을 제공하는 계층으로, MAC SAP를 통해 다양한 CS들로부터 특정 MAC 연결에 의해서 분류된 데이터를 수신한다. 이때 물리 계층을 통한 데이터 전송과 스케쥴링에 QoS(Quality of Service)가 적용될 수 있다.Next, the MAC CPS is a layer that provides the core functions of the MAC such as system access, bandwidth allocation, connection establishment and management, and receives data classified by a specific MAC connection from various CSs through the MAC SAP . At this time, QoS (Quality of Service) can be applied to data transmission and scheduling through the physical layer.

또한, 암호화 부계층(Security Sublayer)는 인증(Authentication), 보안키 교환(security key exchange)과 암호화 기능을 제공할 수 있다.In addition, the security sublayer may provide authentication, security key exchange, and encryption functions.

상술된 계층 구조에서, 보다 신뢰성있게 송신단이 수신단에 데이터를 전송하기 위해 다양한 방법들이 사용될 수 있다. In the hierarchical structure described above, various methods can be used to more reliably transmit data to the receiving end of the transmitting end.

그러한 방법의 일례로 MAC CPS에 MAC SDU가 전달되면, 전달된 MAC SDU는 MAC 계층에서 지원하는 최대 전송 크기를 넘지 않는 범위 내에서 MAC PDU들로 나누어질 수 있는데, 이러한 MAC PDU들은 랜덤선형부호(Random Linear Code)를 이용하여 부 호화될 수 있다. 이러한 방법을 랜덤선형부호화(RLC: Random Linear Coding)라 한다.For example, when a MAC SDU is delivered to a MAC CPS, the delivered MAC SDU may be divided into MAC PDUs within a range not exceeding the maximum transmission size supported by the MAC layer. These MAC PDUs may be classified into a random linear code Random Linear Code). This method is called Random Linear Coding (RLC).

랜덤선형부호화 방법의 특징은, 각각의 부호화된 블록(coded block)들이 원본 블록집합(original block set)에 포함된 모든 블록들에 대한 정보를 포함할 수 있다는 것이다. 따라서, 일부 부호화된 블록이 송수신 도중에 유실되더라도 해당 부호화된 블록을 다시 수신할 필요없이, 다른 부호화된 블록을 수신하여 신속하게 데이터를 복원할 수 있다.A feature of the random linear coding method is that each coded block can include information on all blocks included in the original block set. Therefore, even if some coded blocks are lost during transmission / reception, it is possible to quickly recover data by receiving another coded block without having to receive the coded blocks again.

랜덤선형부호화 기법은 전술된 바와 같이 일부 부호화된 블록이 송수신 도중에 유실되더라도 해당 부호화된 블록을 다시 수신할 필요없이, 다른 부호화된 블록을 수신하여 신속하게 데이터를 복원할 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 모든 데이터를 랜덤선형부호화를 통하여 수신단에 전송하게되면, 수신단에서 오류없이 전송된 블록의 수가 원본 블록의 수보다 작은 경우에는 일부라도 복구가 불가능한 단점이 있다. 또한, 채널 환경에 적응적으로 필요한 분량의 부호화된 블록을 송수신하는 효율적인 통신 방법이 요구된다.The random linear coding technique can quickly recover data by receiving another coded block without having to receive the coded block again even if some coded blocks are lost during transmission and reception as described above. However, if all the data is transmitted to the receiving end through the random linear encoding as described above, if the number of blocks transmitted without error at the receiving end is smaller than the number of original blocks, there is a disadvantage that partial restoration is impossible. In addition, there is a need for an efficient communication method for transmitting and receiving a coded block of a necessary amount adaptively to a channel environment.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 랜덤선형부호화(RLC)를 이용한 효율적인 통신방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an efficient communication method using random linear coding (RLC).

본 발명의 다른 목적은, 수신단에서 채널환경에 따라 적응적으로 부호화된 데이터 블록을 수신하여 효율적으로 무선 자원을 사용할 수 있는 통신방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a communication method capable of efficiently using radio resources by receiving a data block adaptively coded according to a channel environment at a receiving end.

본 발명의 또 다른 목적은 송신단이 적응적으로 오류 복구를 위한 추가적 패킷을 수신단에 전송하여 신속한 오류복구를 수행할 수 있는 통신방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a communication method capable of performing fast error recovery by transmitting an additional packet for error recovery adaptively to a receiving end.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 송신단 및 수신단이 랜덤선형부호화를 이용하여 데이터를 송신하고 수신하는 다양한 방법들을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting and receiving data using a random linear encoding method.

본 발명의 일 양태로서 송신단이 수신단에 데이터를 전송하는 방법은, 하나의 부호화 단위에 해당하는 복수의 원본 데이터 패킷을 수신단에 전송하는 단계와 소정 개수의 부호화된 데이터 패킷을 생성하는 단계와 상기 생성된 부호화된 데이터 패킷 중 하나 이상을 상기 수신단에 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 소정 개수의 부호화된 데이터 패킷은, 상기 복수의 원본 데이터 패킷을 상기 하나의 부호화 단위로 랜덤선형부호화(RLC)하여 생성된 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, a method for transmitting data to a receiving end of a transmitting end includes transmitting a plurality of original data packets corresponding to a single encoding end to a receiving end, generating a predetermined number of encoded data packets, And transmitting one or more of the encoded data packets to the receiving end. Here, the predetermined number of encoded data packets may be generated by randomly linear encoding (RLC) the plurality of original data packets in the single encoding unit.

본 발명의 다른 양상에 의하면, 상기 하나 이상의 부호화된 데이터 패킷은 제 1 계수행렬을 사용하여 랜덤선형부호화된 것이고, 상기 제 1 계수행렬은 상기 하나의 부호화 단위 및 상기 생성된 부호화된 데이터 패킷의 소정 개수를 고려한 크기의 제 2 계수행렬 및 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 크기의 단위행렬을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the one or more encoded data packets are randomly linearly encoded using a first coefficient matrix, and the first coefficient matrix is a random number sequence of the one encoded unit and the predetermined A second coefficient matrix having a size considering the number, and a unit matrix having a size corresponding to the one encoding unit.

본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 제 2 계수행렬은 상기 제 1 계수행렬에서 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 개수의 열을 임의로 선택하여 구성한 행렬이 기 설정된 갈루아 필드(Galois field)에서 독립인 조건을 만족하는 것일 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the second coefficient matrix is a matrix in which a matrix formed by arbitrarily selecting a number of columns corresponding to the one coding unit in the first coefficient matrix is independent from a predetermined Galois field Condition may be satisfied.

본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 소정 개수의 부호화된 데이터 패킷을 생성하는 단계는 채널 환경을 고려하여 생성되는 부호화된 데이터 패킷의 수를 결정하도록 수행되는 것일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of generating the predetermined number of encoded data packets may be performed to determine the number of encoded data packets generated considering the channel environment.

본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 하나 이상의 부호화된 데이터 패킷을 전송하는 단계는 채널 환경을 고려하여 전송하는 부호화된 데이터 패킷의 수를 결정하도록 수행되는 것일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of transmitting the at least one encoded data packet may be performed to determine the number of encoded data packets to be transmitted considering the channel environment.

본 발명의 다른 양태로서 수신단이 송신단으로부터 데이터를 수신하는 방법은, 하나의 부호화 단위에 해당하는 복수의 원본 데이터 패킷을 송신단으로부터 수신하는 단계와 상기 수신된 복수의 원본 데이터 패킷들 중 적어도 일부에 오류가 있는 경우, 하나 이상의 부호화된 데이터 패킷을 상기 송신단으로부터 수신하는 단계와 상기 수신된 복수의 원본 데이터 패킷, 상기 수신된 하나 이상의 부호화된 데이터 패킷 및 제 1 계수행렬을 이용하여 상기 오류 있는 패킷을 복구하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 계수행렬은 상기 송신단에서 상기 복수의 원본 데이터 패킷을 상기 하나의 부호화 단위로 랜덤선형부호화를 통하여 상기 하나 이상의 부호화된 데이터 패킷을 생성하는데 사용된 계수행렬인 것일 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for receiving data from a transmitting end of a receiving end includes receiving a plurality of original data packets corresponding to one coding unit from a transmitting end, The method comprising: receiving one or more encoded data packets from the transmitting end; recovering the erroneous packets using the received plurality of original data packets, the received one or more encoded data packets and the first coefficient matrix, . Here, the first coefficient matrix may be a coefficient matrix used by the transmitter to generate the at least one encoded data packet through the random linear encoding of the plurality of original data packets in the single encoding unit.

본 발명의 다른 양상에 의하면, 상기 제 1 계수행렬은 상기 하나의 부호화 단위 및 상기 생성된 부호화된 데이터 패킷의 소정 개수를 고려한 크기의 제 2 계수행렬 및 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 크기의 단위행렬을 포함하는 것일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the first coefficient matrix includes a second coefficient matrix having a size considering the predetermined number of the one encoding unit and the generated encoded data packet, and a second coefficient matrix having a size corresponding to the one encoding unit Matrix. ≪ / RTI >

본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 제 2 계수행렬은 상기 제 1 계수행 렬에서 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 개수의 열을 임의로 선택하여 구성한 행렬이 기 설정된 갈루아 필드(Galois field)에서 독립인 조건을 만족하는 것일 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the second coefficient matrix is a matrix in which a matrix constructed by arbitrarily selecting a number of columns corresponding to the one coding unit in the first systematic matrix is independent of a predetermined Galois field May be satisfied.

본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 하나 이상의 부호화된 데이터 패킷을 수신하는 단계는 채널 환경을 고려하여 수신하는 부호화된 데이터 패킷의 개수를 결정하도록 수행되는 것일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of receiving the at least one encoded data packet may be performed to determine the number of encoded data packets to be received in consideration of a channel environment.

본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 하나 이상의 부호화된 데이터 패킷을 수신하는 단계는 적어도 상기 오류있는 패킷의 갯수 만큼의 상기 부호화된 데이터 패킷을 수신하도록 수행되는 것일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of receiving the at least one encoded data packet may be performed to receive at least the number of the erroneous packets of the encoded data packet.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째, 목적은 랜덤선형부호화(RLC)를 이용한 효율적인 통신이 가능하다.First, the objective is to enable efficient communication using Random Linear Coding (RLC).

둘째, 수신단에서 채널환경에 따라 적응적으로 부호화된 데이터 블록을 수신하여 효율적으로 무선 자원을 사용할 수 있다.Secondly, the receiver can receive the data block adaptively coded according to the channel environment and use radio resources efficiently.

셋째, 송신단이 적응적으로 오류 복구를 위한 추가적 패킷을 수신단에 전송하여 신속한 오류복구를 수행할 수 있다.Third, the transmitting end can adaptively transmit additional packets for error recovery to the receiving end to perform fast error recovery.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 랜덤 선형 부호화를 이용한 통신방법이 개시된다.The present invention relates to a radio access system, and a communication method using random linear coding is disclosed.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.The following embodiments are a combination of elements and features of the present invention in a predetermined form. Each component or characteristic may be considered optional unless otherwise expressly stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. In addition, some of the elements and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. Herein, the embodiments of the present invention have been described with reference to the data transmission / reception relationship between the base station and the terminal. Here, the BS has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with the MS. The specific operation described herein as performed by the base station may be performed by an upper node of the base station, as the case may be.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station can be performed by a network node other than the base station or the base station. A 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like. The term 'terminal' may be replaced with terms such as User Equipment (UE), Mobile Station (MS), and Mobile Subscriber Station (MSS).

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. Embodiments of the present invention may be implemented by various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.For a hardware implementation, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) , Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure or a function for performing the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.The specific terminology used in the following description is provided to aid understanding of the present invention, and the use of such specific terminology may be changed into other forms without departing from the technical idea of the present invention.

본 발명이 제공하는 랜덤선형부호화를 이용한 통신 방법은 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS: Multicast Broadcast Service) 데이터를 효율적으로 전송하는데 적용될 수 있다. 이하, MBS에 대하여 설명한다.The communication method using the random linear coding provided by the present invention can be applied to efficiently transmit Multicast Broadcast Service (MBS) data. The MBS will be described below.

무선통신망에서 방송 혹은 MBS 서비스를 받는 단말은 서비스를 시작하기 위해 서비스를 제공하는 서버와의 상위 절차들을 통해서 서비스에 대한 정보를 얻는다. 그리고 단말이 서비스를 수신하기로 결정을 하게 되면, 서버는 단말이 속한 지역으로 데이터를 전달하게 된다. 지역 내에 위치한 기지국과의 연결 절차를 통해 단말은 기지국으로부터 해당 서비스를 수신할 수 있게 된다.A terminal receiving a broadcast or MBS service in a wireless communication network obtains information on a service through higher-level procedures with a server providing the service to start the service. When the terminal decides to receive the service, the server transmits the data to the area to which the terminal belongs. The terminal can receive the service from the base station through the connection procedure with the base station located in the area.

보다 자세히 설명하면, 광대역 무선접속 시스템에서 기지국과 단말(MS: Mobile Station)간의 데이터 전송은 "서비스 플로우(Service Flow)"를 통해서 이루어진다. 서비스 플로우는 기지국과 MS 사이의 해당 서비스 플로우를 식별하는 SF ID(Service Flow identifier), 서비스 플로우 트래픽 (traffic)을 전달하는 연결을 식별하기 위한 CID(connection identifier), 및 서비스 플로우의 보안(security)을 보장하기 위한 보안 정보 및 서비스 품질에 관련한 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 파라미터들로 이루어진다.More specifically, data transmission between a base station and a mobile station (MS) in a broadband wireless access system is performed through a "service flow ". The service flow includes an SF ID (service flow identifier) identifying a corresponding service flow between a base station and an MS, a CID (connection identifier) identifying a connection conveying service flow traffic, And quality of service (QoS) parameters related to the quality of service.

일반적으로 서비스 플로우는 기지국과 MS간에 일대일 연결이 형성된다. 그러나, IEEE 802.16 시스템에서 MBS 데이터를 전송하기 위해 이용되는 MBS는 하나의 소스로부터 다수의 수신자에게 데이터를 전송하는 점대다(point-to-multipoint) 서비스를 특징으로 한다. 따라서, 기지국은 하나의 서비스 플로우를 통해 여러 MS에게 동일한 데이터를 전달한다. Generally, the service flow forms a one-to-one connection between the base station and the MS. However, the MBS used for transmitting MBS data in an IEEE 802.16 system features a point-to-multipoint service that transfers data from one source to multiple recipients. Therefore, the base station delivers the same data to multiple MSs through one service flow.

즉, 기지국과 MS의 MBS 서비스 플로우 생성 시에 기지국은 MBS 데이터 수신을 요청하는 여러 MS에게 동일한 CID를 부여함으로써, 동일한 MBS 데이터를 여러 MS가 동시에 수신할 수 있도록 한다. 이렇게 여러 MS에게 하나의 CID를 부여하여 서비스를 제공할 수 있는 커버리지를 MBS 존(zone)이라고 한다.That is, when generating the MBS service flow of the base station and the MS, the base station grants the same CID to the MSs requesting MBS data reception so that the same MBS data can be simultaneously received by several MSs. The coverage that can provide service by giving one CID to multiple MSs is called MBS zone.

MBS 존은 여러 기지국으로 이루어질 수 있으며, 하나의 MBS 존에서 여러 기지국은 하나의 서비스 CID를 통해 여러 셀에서 동일한 서비스를 제공할 수 있다. 이러한 특성 때문에 일반적으로 MBS는 하나의 소스로부터 다수의 기지국을 거쳐 다수의 수신자에게 공통적인 데이터를 전달한다.The MBS zone can be composed of several base stations. In a MBS zone, several base stations can provide the same service in a plurality of cells through one service CID. Because of this nature, the MBS typically delivers data common to multiple recipients across multiple base stations from one source.

MBS 서비스의 시작을 위해 단말은 기지국과 동적 서비스 추가(DSA: Dynamic Service Addition) 과정을 통해 연결을 설정하게 된다. 연결 설정을 통해 사용자는 연결식별자와 QoS 정보 등을 수신하게 된다. In order to start the MBS service, the UE establishes a connection with the BS through a dynamic service addition (DSA) process. Through the connection setup, the user receives the connection identifier and QoS information.

MBS를 위해 이용되는 정보 중에서 MBS_MAP 메시지의 구성은 아래의 표 1과 같다.Among the information used for the MBS, the configuration of the MBS_MAP message is shown in Table 1 below.

Figure 112009029205494-pat00001
Figure 112009029205494-pat00001

MBS_MAP 메시지는 기지국이 서비스를 받으려는 단말에게 보내지는 정보이며 이 곳에는 서비스를 읽어내기 위한 정보들을 전송한다. MBS_MAP 메시지를 수신한 단말은 MBS_DATA_IE 또는 Extended_MBS_DATA_IE 등의 추가적으로 전송되는 정보를 통해 MBS의 서비스 지점을 확인할 수 있다. The MBS_MAP message is information that is sent from the base station to the terminal to receive the service and transmits information for reading the service. The MS receiving the MBS_MAP message can confirm the service point of the MBS through the additional information such as MBS_DATA_IE or Extended_MBS_DATA_IE.

MBS_DIUC_Change_Count 필드는 다중 기지국 MBS 데이터를 위해 사용되는 버스트 프로파일의 변경을 알릴 때 사용될 수 있다. MBS_DIUC_Change_Count가 변경되면, 단말은 하향링크 버스트 포로파일 TLV가 MBS_MAP에 포함되지 않는 한 DCD메시지를 수신할 때까지 기다려야 한다.The MBS_DIUC_Change_Count field may be used to indicate a change in the burst profile used for multi-base station MBS data. If the MBS_DIUC_Change_Count is changed, the UE has to wait until the DCD message is received unless the DLV file TLV is included in the MBS_MAP.

MBS_DATA_IE는 현재의 MBS 데이터가 할당된 영역과 다음에 MBS 데이터가 할당될 영역을 지정해준다. 이를 통해 사용자는 현 시점에서 데이터를 수신하고 다음 시점에 읽어야 할 할당 영역을 알 수 있게 된다.The MBS_DATA_IE designates an area to which the current MBS data is allocated and an area to which the MBS data is to be allocated next. This allows the user to receive data at the present time and to know the allocation area to be read next time.

다음으로, 상술한 MBS 데이터와 같은 정보가 송신단에서 가공되어 수신단으로 전송되기 위하여 수행될 수 있는 랜덤선형부호화 과정을 설명한다.Next, a random linear encoding process, which can be performed to transmit information such as the above-described MBS data to a receiving end by processing at a transmitting end, will be described.

본 발명의 실시예들에서는 랜덤 선형 부호화(RLC: Random Linear Coding) 방법을 사용하여 데이터를 부호화할 수 있다. 랜덤 선형 부호화 방법은 블록 부호화 방법의 하나이다.In embodiments of the present invention, data can be encoded using a Random Linear Coding (RLC) method. The random linear coding method is one of the block coding methods.

랜덤 선형 부호화 방법의 특징은, 각각의 부호화된 블록(coded block)들이 원본 블록집합(Original block set)에 포함된 모든 블록들에 대한 정보를 포함할 수 있다는 것이다. 따라서, 일부 부호화된 블록이 송수신 도중에 유실되더라도 해당 부호화된 블록을 다시 수신할 필요없이, 다른 부호화된 블록을 수신하여 신속하게 데이터를 복원할 수 있다. 랜덤 선형 부호화 방법은 본 발명에서 예시하는 데이터 처리 방법을 정의한 용어에 불과하며, 상기 방법을 나타내는 용어는 다양하게 변형될 수 있다.A feature of the random linear coding method is that each coded block can include information on all blocks included in an original block set. Therefore, even if some coded blocks are lost during transmission / reception, it is possible to quickly recover data by receiving another coded block without having to receive the coded blocks again. The random linear encoding method is merely a definition of a data processing method exemplified in the present invention, and the term of the method may be variously modified.

도 4는 본 발명의 실시예에 적용할 수 있는 랜덤 선형 부호화 방법을 사용하여 데이터 블록 집합들을 부호화하는 과정을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of encoding data block sets using a random linear encoding method applicable to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 원본 데이터(original data)는 송신단의 상위계층으로부터 전달된 데이터(SDU: Service Data Unit)를 나타낸다. 송신단은 원본 데이터(SDU)를 MAC 계층에서 지원하는 최대 전송 크기를 넘지 않는 범위 내에서 PDU로 분할할 수 있다. 이하, 이러한 PDU를 본 명세서에서는 원본 패킷(Original Packet) 또는 원본 블록(Original Block)이라 칭한다. 송신단은 분할된 원본 블록들을 임의의 개수(n)로 묶어서 블록집합(또는, 세그먼트(segment))을 구성할 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 이와 같이 원본 블록들을 임의의 개수로 묶어서 생성한 블록집합을 "원본 블록집합(Original Block set)"이라 호칭한다.Referring to FIG. 4, original data represents data (SDU: Service Data Unit) transmitted from an upper layer of a transmitter. The transmitting end can divide the original data (SDU) into PDUs within a range not exceeding the maximum transmission size supported by the MAC layer. Hereinafter, such a PDU is referred to as an original packet or an original block in this specification. The transmitting end can form a block set (or a segment) by grouping the original blocks divided into an arbitrary number (n). Hereinafter, in this specification, a block set generated by grouping original blocks in such a number is called an " original block set ".

이때, 블록집합의 개수(n)는 통신망의 채널환경, 송신단과 수신단의 성능정보 및 응용 프로그램의 요구사항 등에 의해 결정될 수 있다. 또한, 송신단은 총 k개의 원본 블록집합을 구성할 수 있다.At this time, the number (n) of block sets can be determined by the channel environment of the communication network, the performance information of the transmitting and receiving end, and the requirements of the application program. Also, the transmitting end can constitute a total of k original block sets.

송신단은 분할된 상기 데이터 블록들을 부호화(coding)하기 위한 랜덤계수 또는 랜덤계수행렬(random coefficient matrix, cji)을 생성한다. 송신단은 상기 분할된 데이터 블록들에 일정한 규칙에 따라 생성된 상기 랜덤 계수행렬(cji)을 이용하여 부호화할 수 있다.The transmitting end generates a random coefficient matrix or a random coefficient matrix (c ji ) for coding the divided data blocks. The transmitting end can encode the divided data blocks using the random coefficient matrix (c ji ) generated according to a certain rule.

송신단은 블록집합 단위로(예를 들어, 선택된 n개의 블록마다) 랜덤 선형 부호화 방법을 사용하여 부호화를 수행할 수 있다. 이때, n개의 부호화된 블록들의 집합을 "부호화된 블록집합(Encoded block set)"이라 부를 수 있다. 수신단은 선택된 개수(n) 만큼의 부호화된 블록들을 수신하면 복호화를 수행할 수 있다. 이하, "부호화된 블록집합"은 "코드블록집합"으로, "부호화된 블록"은 "코드블록"으로 호칭될 수 있다.The transmitting end may perform encoding using a random linear encoding method in units of block aggregates (e.g., every n selected blocks). At this time, the set of n encoded blocks may be referred to as an " encoded block set ". The receiving end can perform decoding if it receives as many encoded blocks as the selected number (n). Hereinafter, the "coded block set" may be referred to as a "code block set" and the "coded block" may be referred to as a "code block".

랜덤 선형 부호화 방법을 적용하여 생성된 각각의 코드블록들은 원본 블록집합에 포함된 모든 블록들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 수신단에서 수신한 코드블록들로부터 일련의 정보 블록을 복원하기 위해, n개의 코드블록들 및 데이터 각 블록을 부호화할 때 사용한 랜덤계수들이 필요하다.Each code block generated by applying the random linear coding method may include information on all blocks included in the original block set. Therefore, in order to recover a series of information blocks from the code blocks received at the receiving end, n code blocks and random coefficients used in coding each data block are required.

송신단은 수신단이 데이터를 완전히 복호화할 때까지 새로운 랜덤계수들을 생성하고, 코드블록들을 만들어 수신단으로 전송한다. 이때, n개의 코드블록들은 부호화된 순서대로 전달될 필요가 없으며, 각각의 코드블록들은 독립적(independent)이다.The transmitting end generates new random coefficients until the receiving end completely decodes the data, and transmits code blocks to the receiving end. At this time, n code blocks need not be transmitted in the encoded order, and each code block is independent.

다음 수학식 1은 원본 블록 집합(

Figure 112009029205494-pat00002
)을 부호화하여 생성되는 코드블록 집합(
Figure 112009029205494-pat00003
)을 생성하는 방법의 일례를 나타낸다.The following equation (1)
Figure 112009029205494-pat00002
) Code block set ("
Figure 112009029205494-pat00003
) Is generated.

Figure 112009029205494-pat00004
Figure 112009029205494-pat00004

수학식 1에서

Figure 112009029205494-pat00005
를 계수행렬이라 하고, 이는 원본 블록집합(
Figure 112009029205494-pat00006
)을 조합하는 방법을 나타낸다. 계수행렬(
Figure 112009029205494-pat00007
)을 생성하는 방법은 다음과 같다.In Equation (1)
Figure 112009029205494-pat00005
Is called a coefficient matrix,
Figure 112009029205494-pat00006
). ≪ / RTI > Coefficient matrix
Figure 112009029205494-pat00007
) Is generated as follows.

랜덤 선형 부호화 방법에서 사용되는 계수행렬(

Figure 112009029205494-pat00008
)은 송신단 또는 송신단과 수신단이 일정 범위에서 결정한 난수(random number)를 이용하여 생성될 수 있다. 난수란, 송신단이 또는 송신단과 수신단이 협의를 통해 일정 범위(예를 들어, 0~255)의 수를 정하고, 상기 일정 범위의 수에서 무작위로 추출한 수를 말한다. 또한, 송신단 및 수신단은 랜덤계수를 생성하는데 필요한 시드(seed) 값을 공유하여 계수행렬(
Figure 112009029205494-pat00009
)을 생성할 수도 있다. 이때, 계수행렬의 사이즈는 n×n으로 정의될 수 있다. A coefficient matrix used in the random linear coding method (
Figure 112009029205494-pat00008
May be generated using a random number determined in a certain range by the transmitting end or the transmitting end and the receiving end. The random number refers to the number of random numbers extracted from a certain range of numbers (for example, 0 to 255) through the negotiation between the transmitting end or the transmitting end and the receiving end. In addition, the transmitting end and the receiving end share a seed value necessary for generating a random coefficient,
Figure 112009029205494-pat00009
). ≪ / RTI > At this time, the size of the coefficient matrix may be defined as n x n.

다음 수학식 2는 상기 수학식 1을 다른 표현 방법으로 나타낸 것이다.The following Equation (2) represents Equation (1) by another expression method.

Figure 112009029205494-pat00010
Figure 112009029205494-pat00010

수학식 2에서 코드블록은 coded-blkj로 나타낼 수 있고, 계수행렬은 cji로 나타낼 수 있다. 또한, 원본 블록은 blki로 나타낼 수 있다.In Equation (2), the code block can be represented by coded-blk j , and the coefficient matrix can be represented by c ji . Also, the original block can be represented by blk i .

송신단에서 첫 번째 코드블록집합의 n개의 코드블록들을 모두 전송하고, 수신단에서 n개의 코드블록들을 모두 수신하면 원본 블록집합을 복원할 수 있다. 이후, 송신단은 다음 두 번째 블록집합에 포함된 코드블록들을 전송하는 방법으로 데이터 통신이 이뤄진다.The transmitting terminal transmits all n code blocks of the first code block set, and when receiving all the n code blocks at the receiving terminal, the original block set can be restored. Thereafter, the transmitting end performs data communication by transmitting the code blocks included in the next second block set.

랜덤 선형 부호화(이하, RLC)를 이용한 통신 방법을 이용하기 위해, 먼저 데이터 블록집합(Data Block Set)의 크기, 코드블록(coded block)의 크기 및 랜덤계 수(Random coefficient)의 갈루아 필드(GF: Galois Field)를 정한다. 갈루아 필드(GF)는 다음과 같이 정할 수 있다. GF(2^2)이면 2 비트의 심볼(Symbol)들을 연산하여 2 비트의 심볼로 만들어 줄 수 있고, GF(2^8)을 사용하면 8 비트의 심볼들을 연산하여 8 비트의 심볼들로 만들어 줄 수 있다.A Galois field (GF) of a size of a data block set, a size of a coded block, and a random coefficient is used in order to use a communication method using random linear coding (hereinafter referred to as RLC) : Galois Field). The Galois field (GF) can be determined as follows. If GF (2 ^ 2), 2-bit symbols can be calculated to form 2-bit symbols. If GF (2 ^ 8) is used, 8-bit symbols are calculated to form 8-bit symbols You can give.

데이터 블록집합의 크기와 코드블록의 크기가 결정이 되면 복호화(decoding)에 필요한 부호화된 블록의 개수가 결정될 수 있다. 송신단은 기 결정된 갈루아 필드에 따라 부호화(coding)에 필요한 랜덤계수(Random Coefficient)들을 이용하여 부호화를 수행할 수 있다. 랜덤계수들은 부호화된 블록들을 전송할 때 함께 전송될 수도 있다. 또한, 송수신단이 랜덤계수들을 미리 생성하여 송수신단 서로가 동일한 랜덤계수들에 대한 정보를 가지고 있다면, 송신단은 각 코드블록을 부호화할 때 사용한 랜덤계수의 인덱스(index)만을 수신단에 전송해 줄 수도 있다. 통신 도중에 전송되는 신호가 없어지지 않는 순차적인 데이터 전송의 경우에는 송수신단은 미리 정해진 랜덤 계수들을 순차적으로 사용하여 부호화 및 복호화할 수 있다.Once the size of the data block set and the size of the code block are determined, the number of coded blocks necessary for decoding can be determined. The transmitting end can perform coding using random coefficients necessary for coding according to a predetermined Galois field. The random coefficients may be transmitted together when transmitting the encoded blocks. If the transmitting and receiving end generates the random coefficients in advance and has information on the same random coefficients at the transmitting and receiving end, the transmitting end may transmit only the index of the random coefficient used for coding each code block to the receiving end have. In the case of sequential data transmission in which no signal is transmitted during communication, the transmitting and receiving end can sequentially code and decode predetermined random coefficients.

다시 말하면, 수신단은 송신단에서 원본 블록집합(

Figure 112009029205494-pat00011
)을 부호화하는데 사용한 계수행렬(
Figure 112009029205494-pat00012
)의 역행렬(
Figure 112009029205494-pat00013
)을 생성한 다음, 생성된 역행렬 및 수신된 코드블록 집합(
Figure 112009029205494-pat00014
)을 이용한 연산을 통하여 원본 블록집합(
Figure 112009029205494-pat00015
)을 복원할 수 있는 것이다. 이를 식으로 나타내면 아래 수학식 3과 같다.In other words, the receiving end transmits the original block set (
Figure 112009029205494-pat00011
) ≪ / RTI >
Figure 112009029205494-pat00012
) Inverse matrix (
Figure 112009029205494-pat00013
), And then generates the generated inverse matrix and the received code block set (
Figure 112009029205494-pat00014
), The original block set (
Figure 112009029205494-pat00015
) Can be restored. This can be expressed by the following equation (3).

Figure 112009029205494-pat00016
Figure 112009029205494-pat00016

본 발명의 일 실시예에 의하면, 원본 데이터를 수신단에 먼저 전송하고, 전송된 원본 데이터 중에서 수신단에서 오류가 발생한 일부분을 복구하기 위하여 추가로 랜덤선형부호화(RLC)를 이용하여 부호화된 데이터 패킷을 전송하는 방법이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, the original data is transmitted to the receiving end first, and the encoded data packet is further transmitted using the random linear coding (RLC) in order to recover a part of the transmitted original data, Is provided.

도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 송신단 및 수신단이 데이터를 송수신하는 과정을 나타낸다.5 illustrates a process of transmitting and receiving data between a transmitting end and a receiving end according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 먼저 송신단에서는 원본 데이터 패킷을 수신단에 전송한다(S511). Referring to FIG. 5, the transmitter transmits the original data packet to the receiver (S511).

이때, 원본 데이터 패킷은 수신단이 상위계층으로부터 전달된 원본 데이터(e.g. SDU)를 소정의 크기로 분할하여 생성한 PDU일 수 있다. In this case, the original data packet may be a PDU generated by dividing original data (e.g., SDU) transmitted from an upper layer by a receiving end into a predetermined size.

다음으로 송신단은 원본 데이터 패킷에 랜덤선형부호화를 적용하여 부호화된 데이터 패킷을 생성할 수 있다(S512). Next, the transmitting end can generate a coded data packet by applying random linear encoding to the original data packet (S512).

이때, 부호화된 데이터 패킷을 생성하는 과정은 도 5와 같이 원본 데이터 패킷을 수신단에 전송한 다음에 수행될 수도 있고, 원본 데이터 패킷을 수신단에 전송하기 전에 미리 수행될 수도 있다. 또한, 랜덤선형부호화를 통하여 생성되는 부호화된 데이터 패킷의 갯수는 미리 정해질 수도 있고, 채널 환경을 고려하여 적응 적으로 변경될 수도 있다. 즉, 송신단은 미리 다수의 부호화된 데이터 패킷을 생성해둔 후 필요한 만큼을 사용할 수도 있고, 채널 환경에 따라 필요한 분량 만큼만 부호화된 데이터 패킷을 생성할 수도 있다. 이를 위하여 송신단은 수신단으로부터 소정의 채널 환경 또는 수신품질에 관한 피드백을 수신할 수 있다. 랜덤선형부호화에 사용될 수 있는 계수행렬에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.At this time, the process of generating the encoded data packet may be performed after transmitting the original data packet to the receiving end as shown in FIG. 5, or may be performed before transmitting the original data packet to the receiving end. In addition, the number of encoded data packets generated through random linear encoding may be predetermined or may be adaptively changed in consideration of a channel environment. That is, the transmitting end may generate a plurality of encoded data packets in advance and use as many as necessary, or may generate encoded data packets only as much as necessary according to the channel environment. To this end, the transmitting end may receive feedback on a predetermined channel environment or reception quality from the receiving end. The coefficient matrix that can be used for random linear encoding will be described later in detail.

송신단은 S512과정을 통하여 생성된 부호화된 데이터 패킷을 수신단에 전송한다(S513). The transmitting end transmits the encoded data packet generated in step S512 to the receiving end (S513).

이때, 송신단은 수신단에 미리 정해진 개수의 부호화된 데이터 패킷을 전송할 수도 있고, 채널상황에 따라 적응적으로 전송하는 부호화된 데이터 패킷의 갯수를 변경할 수도 있다.At this time, the transmitting end may transmit a predetermined number of encoded data packets to the receiving end, or may change the number of encoded data packets transmitted adaptively according to the channel condition.

한편, 수신단에서는 S511 과정에서 송신단으로부터 전송된 원본 데이터 패킷을 수신한다(S531).Meanwhile, the receiving end receives the original data packet transmitted from the transmitting end in step S511 (S531).

이때, 채널환경에 따라 수신단은 송신단으로부터 전송된 모든 원본 데이터 패킷을 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 그에 따라, 수신단은 CRC 검사 등의 방법을 사용하여 수신된 원본 데이터 각각의 오류 여부를 확인할 수 있다. At this time, depending on the channel environment, the receiving end may not receive all original data packets transmitted from the transmitting end. Accordingly, the receiving end can check whether or not each of the received original data is erroneous by using a method such as CRC check.

오류가 발생한 원본 데이터 패킷이 있는 경우, 수신단은 오류가 발생한 원본 데이터 패킷을 복구하기 위하여 송신단으로부터 부호화된 데이터 패킷을 수신한다(S532).If there is an original data packet in which an error has occurred, the receiving end receives the encoded data packet from the transmitting end to recover the original data packet in which the error occurred (S532).

이때, 수신단이 송신단으로부터 수신하는 부호화된 데이터 패킷의 갯수는 채널환경에 따라 결정될 수 있는데, 오류가 발생한 원본 데이터 패킷의 갯수보다 적 지 않은 것이 바람직하다.At this time, the number of encoded data packets received by the receiving end from the transmitting end may be determined according to the channel environment, and it is preferable that the number of encoded data packets is not less than the number of original data packets in which errors occur.

부호화된 데이터 패킷을 수신한 수신단은 오류가 발생한 원본 데이터 패킷을 계수행렬, 수신된 부호화된 데이터 패킷 및 오류 없이 수신된 원본 데이터 패킷을 이용하여 복구할 수 있다(S533). The receiving end receiving the encoded data packet can recover the original data packet in which the error has occurred by using the coefficient matrix, the received encoded data packet, and the original data packet received without error (S533).

이때, 계수행렬은 송신단에서 부호화된 데이터 패킷을 생성할 때 사용된 계수행렬과 동일한 계수행렬인 것이 바람직하다. 이를 위하여, 송신단과 수신단은 데이터 송수신을 시작하기 전에 계수행렬을 먼저 공유해두는 것이 바람직하다. 계수행렬은 다양한 방법을 통하여 송신단과 수신단에 공유될 수 있다. 예를 들면, 계수행렬이 일정한 법칙을 따라 생성될 수 있다면 소정의 시드(seed)값 만을 공유할 수도 있고, 미리 다수의 계수행렬을 생성하고 공유한 다음 데이터 전송시에는 다수의 계수행열 중 하나를 지시하는 인덱스값만을 공유할 수도 있다. In this case, the coefficient matrix is preferably the same coefficient matrix as the coefficient matrix used when generating the encoded data packet at the transmitting end. For this purpose, it is preferable that the transmitting end and the receiving end share the coefficient matrix before starting data transmission / reception. The coefficient matrix can be shared between the transmitting end and the receiving end through various methods. For example, if a coefficient matrix can be generated according to a certain rule, only a predetermined seed value may be shared, or a plurality of coefficient matrices may be generated and shared in advance and then one of a plurality of coefficient matrixes It may share only the index value to indicate.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 송수신방법을 통하여, 수신단은 원본 데이터 패킷의 일부에 오류가 발생하더라도 우선적으로 오류없이 수신된 데이터를 사용할 수 있다. 또한, 수신단은 추가적으로 전송된 부호화된 데이터 패킷을 이용하여 적응적으로 오류를 신속히 복구할 수 있다. 아울러, 송수신단은 적응적으로 필요한 갯수 만큼의 부호화된 데이터 패킷을 송수신할 수 있으므로 무선 자원을 보다 효율적으로 이용할 수 있다.As described above, through the data transmission / reception method according to an embodiment of the present invention, even if an error occurs in a part of the original data packet, the receiving end can use the data received without error in priority. In addition, the receiving end can adaptively recover the error quickly by using the transmitted encoded data packet. In addition, since the transmitting and receiving end can transmit and receive as many coded data packets adaptively as needed, the radio resources can be used more efficiently.

또한, 상술한 방법이 MBS 데이터와 같이 브로드캐스트 또는 멀티캐스트되는 데이터의 전송에 사용된다면 더욱 효과적일 수 있다. 즉, 송신단은 수신단에서 어떠한 데이터 패킷에 오류가 발생했는지에 관계없이 수신단에 일정 수의 부호화된 데이터 패킷만을 전송하면 수신단에서 오류의 복구가 가능하여 보다 효율적인 통신이 가능하다.Further, it may be more effective if the above-described method is used for transmission of data that is broadcast or multicast, such as MBS data. In other words, if the transmitting end transmits only a certain number of encoded data packets to the receiving end irrespective of which data packet has an error in the receiving end, error can be recovered at the receiving end and more efficient communication is possible.

이하, 1)원본 데이터 패킷의 구조, 2)원본 데이터 패킷을 부호화하기 위한 계수행렬의 구조 및 3)수신단에서의 원본 데이터 패킷의 복구와 같이 세 항목으로 구분하여 상기 데이터 송수신방법을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the data transmission / reception method will be described in more detail by dividing the structure into three sections, 1) structure of original data packet, 2) structure of a coefficient matrix for coding original data packet, and 3) recovery of original data packet at the receiving end .

단, 본 실시예에서, 갈루아 필드의 크기는 GF(28)인 경우를 가정한다. 또한, 100개의 원본 데이터 패킷 단위로 랜덤선형부호화가 수행되며, 송신단은 랜덤선형부호화를 통하여 5개의 부호화된 데이터 패킷을 생성한다고 가정한다.However, in this embodiment, it is assumed that the size of the Galois field is GF (2 8 ). In addition, it is assumed that random linear encoding is performed in units of 100 original data packets, and that the transmitter generates five encoded data packets through random linear encoding.

1) 원본 데이터 패킷의 구조1) Structure of original data packet

도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 원본 데이터 패킷을 나타낸다. 6 shows a source data packet associated with an embodiment of the present invention.

송신단은 상위계층 데이터(e.g. MAC SDU: Medium Access Control Service Data Unit)를 하위 계층에서 지원하는 최대 전송 크기를 넘지 않는 범위 내에서 분할할 수 있다. 이와 같이 생성된 데이터 패킷을 본 발명의 실시예들에서는 "원본 데이터 패킷"이라 칭한다. 이때, 도 6과 같이 100개의 원본 데이터 패킷(X1 내지X100)이 송신단으로부터 수신단에 전송되기 위하여 준비된다. 각 원본 데이터 패킷은 원본 데이터(D1 내지 D100) 및 수신단에서 패킷 단위로 에러 여부를 판단하기 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함할 수 있다. The transmitting end can divide the upper layer data (e.g., MAC SDU: Medium Access Control Service Data Unit) within a range not exceeding the maximum transmission size supported by the lower layer. The data packet thus generated is referred to as "original data packet" in the embodiments of the present invention. At this time, as shown in FIG. 6, 100 original data packets (X1 to X100) are prepared for transmission from the transmitting end to the receiving end. Each original data packet may include original data (D1 to D100) and a CRC (Cyclic Redundancy Check) for determining whether or not an error has occurred on a packet-by-packet basis at the receiving end.

도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 원본 데이터 패킷의 데이터 구조를 나 타낸다.FIG. 7 shows a data structure of an original data packet according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 각 원본 데이터 패킷의 원본 데이터 Dj(j = 1 ~ 100)는 구성 요소인 Bi(i = 1 ~ 1000)를 각각 10개씩 포함하고 있다. 여기서, 각 원본 데이터 패킷에 포함된 원본 데이터의 구성요소 Bi의 개수는 예시적인 것으로, 필요에 따라 다른 갯수의 구성요소 Bi가 각 원본 데이터를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 7, the original data D j (j = 1 to 100) of each original data packet includes 10 elements each of B i (i = 1 to 1000). Here, the number of elements B i of the original data included in each original data packet is an example, and a different number of elements Bi may constitute each original data as necessary.

이때, 각 Bi의 크기는 랜덤선형부호화에 사용되는 갈루아 필드 또는 유한체의 정의에 따라 결정된다. 즉, GF(2n), n은 정수,의 갈루아 필드가 랜덤선형부호화에 사용된다고 가정하면, Bi는 는 n bit의 크기를 갖게 된다.At this time, the size of each B i is determined according to the definition of Galois field or finite field used for random linear coding. That is, assuming that a Galois field of GF (2 n ), n is an integer, is used for random linear coding, B i has a size of n bits.

예를 들어, GF(24)이 사용되는 경우 Bi는 4bit이고, GF(28)인 경우는 8bit, GF(216)인 경우는 16bit 를 사용한다. 본 발명의 실시예들에서는 GF(28)가 사용되는 경우를 예를 들어 설명하나, 다른 크기의 유한체(finite field size)의 경우도 동일한 방법으로 확장이 가능하다. For example, when GF (2 4 ) is used, B i is 4 bits, and GF (2 8 ) uses 8 bits and GF (2 16 ) uses 16 bits. In the embodiments of the present invention, GF (2 8 ) is used as an example, but finite field sizes of different sizes can be expanded in the same manner.

따라서, 각 원본 데이터 패킷은 여러 바이트로 구성될 수 있으며, 도 7과 같은 경우, 하나의 원본 데이터 패킷에는 10바이트의 원본 데이터가 포함된다.Thus, each original data packet can be composed of several bytes, and in the case of FIG. 7, one original data packet includes 10 bytes of original data.

2)원본 데이터 패킷을 부호화하기 위한 계수행렬의 구조2) Structure of the coefficient matrix for encoding the original data packet

다음으로, 전술된 바와 같이 구성되는 원본 데이터 패킷들을 랜덤선형부호화 를 통하여 부호화된 데이터 패킷을 생성하는데 사용될 수 있는 계수행렬(Coefficient Matrix)의 구조를 설명한다. Next, a structure of a coefficient matrix that can be used to generate data packets encoded through random linear encoding of original data packets configured as described above will be described.

수학식 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 랜덤선형부호화에 사용될 수 있는 계수행렬의 일례를 나타낸다.Equation (4) shows an example of a coefficient matrix that can be used for random linear encoding according to an embodiment of the present invention.

Figure 112009029205494-pat00017
Figure 112009029205494-pat00017

수학식 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 랜덤선형부호화에 사용될 수 있는 계수행렬을

Figure 112009029205494-pat00018
라 하면, 계수행렬
Figure 112009029205494-pat00019
Figure 112009029205494-pat00020
Figure 112009029205494-pat00021
를 나열한 형태로 표시될 수 있다. Referring to Equation (4), a coefficient matrix that can be used for random linear coding related to an embodiment of the present invention
Figure 112009029205494-pat00018
, The coefficient matrix
Figure 112009029205494-pat00019
The
Figure 112009029205494-pat00020
And
Figure 112009029205494-pat00021
As shown in FIG.

여기서

Figure 112009029205494-pat00022
는 100×100 크기의 단위(Identity)행렬이고,
Figure 112009029205494-pat00023
는 100×5의 크기를 갖는 랜덤계수행렬로서 기 설정된 갈루아 필드(e.g. GF(28))의 원소들 중 랜덤으로 선택된 원소들로 구성될 수 있다. 이때, 랜덤계수행렬
Figure 112009029205494-pat00024
는 수학식 4와 같이 생성된
Figure 112009029205494-pat00025
행렬에서 임의로 100개의 열을 선택하여 100×100 크기의 행렬을 구성하였 을 때, 구성된 행렬이 가역(invertible)행렬인 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 구성되는 계수행렬
Figure 112009029205494-pat00026
를 이용하여 랜덤선형부호화를 수행하면, 100개의 원본 데이터 패킷을 입력하면 105개의 부호화된 데이터 패킷이 획득될 수 있다.here
Figure 112009029205494-pat00022
Is a 100 × 100 identity matrix,
Figure 112009029205494-pat00023
Is a random coefficient matrix having a size of 100 × 5 and may be composed of randomly selected elements among elements of a predetermined Galois field (eg, GF (2 8 )). At this time, the random coefficient matrix
Figure 112009029205494-pat00024
Lt; RTI ID = 0.0 > (4)
Figure 112009029205494-pat00025
It is desirable that a matrix having a size of 100 × 100 by selecting 100 rows arbitrarily in the matrix satisfies the condition that the constructed matrix is an invertible matrix. The coefficient matrix
Figure 112009029205494-pat00026
, 105 encoded data packets can be obtained by inputting 100 original data packets.

이하, 계수행렬

Figure 112009029205494-pat00027
를 결정하는 방법을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter,
Figure 112009029205494-pat00027
Will be described in more detail.

먼저, 단위행렬

Figure 112009029205494-pat00028
는 한 번에 랜덤선형부호화에 참여하는 원본 데이터 패킷의 갯수에 해당하는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 본 실시예에서와 같이 100개의 원본 데이터 패킷이 하나의 인코딩 단위로 랜덤선형부호화에 참여하는 경우라면
Figure 112009029205494-pat00029
는 수학식 4와 같이 100×100의 크기를 갖게 된다. First,
Figure 112009029205494-pat00028
Preferably has a size corresponding to the number of original data packets participating in the random linear encoding at one time. For example, as in this embodiment, if 100 original data packets participate in the random linear encoding in one encoding unit
Figure 112009029205494-pat00029
Has a size of 100 x 100 as shown in Equation (4).

또한,

Figure 112009029205494-pat00030
는 하나의 인코딩 단위에 해당하는 원본 데이터 패킷의 수와 랜덤선형부호화를 통하여 생성하고자 하는 부호화된 패킷의 수에 비례하여 생성된다. 예를 들어, 위에서 가정된 바와 같이 100개의 원본 데이터 패킷이 하나의 인코딩 단위로 랜덤선형부호화에 참여하고, 랜덤선형부호화를 통하여 5개의 부호화된 데이터 패킷을 생성하는 경우라면 100×5의 행렬로 생성된다. Also,
Figure 112009029205494-pat00030
Is generated in proportion to the number of original data packets corresponding to one encoding unit and the number of encoded packets to be generated through random linear encoding. For example, assuming that 100 original data packets are involved in random linear coding in one encoding unit and five encoded data packets are generated through random linear coding as in the above supposition, a 100 × 5 matrix is generated do.

상술된 바와 같이 생성되는 계수행렬

Figure 112009029205494-pat00031
를 이용하여 송신단은 원본 데이터 패킷들에 대하여 랜덤선형부호화를 수행할 수 있으며, 랜덤선형부호화의 수행 결과, 하기 수학식 5와 같은 부호화된 데이터 패킷을 획득할 수 있다.The coefficient matrix generated as described above
Figure 112009029205494-pat00031
The transmitting end can perform random linear encoding on the original data packets, and as a result of the random linear encoding, the encoded data packet as shown in Equation (5) can be obtained.

Figure 112009029205494-pat00032
Figure 112009029205494-pat00032

부호화된 데이터 패킷 Pi(본 실시예의 가정하에서 i = 1 ~ 5)는 각 원본 데이터 패킷(X1 내지 X100)의 원본 데이터 Dj(j = 1 ~ 100)와 계수행렬

Figure 112009029205494-pat00033
의 랜덤선형부호화 연산을 통하여 생성될 수 있다. 이때 랜덤선형부호화 연산은 갈루아 필드(Galois Field) 내에서의 연산이다. 즉, 본 실시예에서는 GF(28)인 경우를 가정하였으므로, 각 바이트 내에서 수행되는 연산은 GF(28)인 갈로아 필드 내에서 수행된다.The encoded data packet Pi (i = 1 to 5 under the assumption of this embodiment) is obtained by dividing the original data D j (j = 1 to 100) of each original data packet (X1 to X100)
Figure 112009029205494-pat00033
Lt; RTI ID = 0.0 > R, < / RTI > In this case, the random linear coding operation is an operation in the Galois field. That is, in the present embodiment hayeoteumeuro assumed that the GF (2 8), operation is performed in each byte is carried out in the Galois field GF (2 8).

상술한 연산을 통하여 수행되는 랜덤선형부호화 과정을 통하여 생성되는 부호화된 데이터 패킷들의 갯수에 의하여 부호화율(Code Rate)이 결정된다. 부호화율은 하기 수학식 6에 의하여 계산될 수 있다.The code rate is determined by the number of encoded data packets generated through the random linear encoding process performed through the above-described operation. The coding rate can be calculated by the following equation (6).

Figure 112009029205494-pat00034
Figure 112009029205494-pat00034

따라서, 수학식 6에 따라 본 실시예의 가정(100개의 원본 데이터 패킷으로 5개의 부호화된 데이터 패킷을 생성)에 의한 부호화율을 계산하면, 100/(100+5)가 되므로 20/21 이 된다. Therefore, if the encoding rate by the assumption of the present embodiment (generating five encoded data packets with 100 original data packets) is calculated according to Equation (6), it becomes 20/21 since it becomes 100 / (100 + 5).

다음으로, 전술된 방법으로 생성된 부호화된 데이터 패킷을 이용하여 수신단에서 원본 데이터 패킷을 복구하는 방법을 설명한다.Next, a method of recovering the original data packet at the receiving end using the encoded data packet generated by the above-described method will be described.

3)수신단에서의 원본 데이터 패킷의 복구3) Recovery of original data packet at receiving end

수신단은 먼저 가정과 같이, 송신단으로부터 100개의 원본 데이터 패킷(X1 내지 X100)를 수신한다. 채널환경에 따라 수신단은 송신단으로부터 100개 모두의 원본 데이터 패킷을 요류없이 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 그에 따라, 수신단은 오류가 발생한 원본 데이터 패킷을 복구하기 위하여 송신단으로부터 부호화된 데이터 패킷을 수신한다.The receiving end first receives 100 original data packets (X1 to X100) from the transmitting end as in the assumption. Depending on the channel environment, the receiving end may not receive all 100 original data packets from the transmitting end. Accordingly, the receiving end receives the encoded data packet from the transmitting end to recover the original data packet in which the error occurred.

예를 들어, 수신단이 송신단으로부터 수신한 X1에서 X100의 원본 데이터 패킷 중에서 X2에 오류가 발생한 경우를 가정한다. 이때, 수신단이 부호화된 데이터 패킷 P1을 이용하여 X2를 복구하는 과정은 다음과 같다.For example, it is assumed that an error occurs in X2 among original data packets of X1 to X100 received by the receiving end from the transmitting end. At this time, the process of recovering X2 using the encoded data packet P 1 by the receiving end is as follows.

먼저 도 7을 참조하면, 원본 데이터 패킷 X2에 오류가 발생함에 따라 D2에 해당하는 원본 데이터 원소 B11 내지 B20까지 20개가 알 수 없게 되었다. 다음으로 수학식 5를 참조하면, 수신단은 B11 내지 B20 을 복구하기 위하여 부호화된 데이터 패킷 P1 에서 U1,1 내지 U1,10을 구성하는 원소 중에서

Figure 112009029205494-pat00035
,
Figure 112009029205494-pat00036
, ...
Figure 112009029205494-pat00037
까지의 10개의 원소를 이용할 수 있다. First, referring to FIG. 7, as an error occurs in the original data packet X2, twenty original data elements B 11 to B 20 corresponding to D 2 can not be found. Next, referring to Equation (5), the receiving end extracts , from among the elements constituting U 1,1 to U 1,10 in the encoded data packet P 1 to recover B 11 to B 20
Figure 112009029205494-pat00035
,
Figure 112009029205494-pat00036
, ...
Figure 112009029205494-pat00037
Can be used.

다시 말하면, B11 내지 B20 을 복구하기 위한 과정을 미지수가 10개인 일차 방정식을 풀이하는 과정으로 본다면, U1,1 내지 U1,10은 10개의 미지수를 구하기 위한 10개의 식으로 볼 수 있다. 따라서, 도 5의 S533 과정에서 상술된 바와 같이 수신단은 송신단이 부호화된 패킷을 생성할 때 사용한 계수행렬을 알고 있다면, 계수행렬을 구성하는 각

Figure 112009029205494-pat00038
값을 알 수 있다. 또한, 수신단은 오류 없이 수신된 원본 데이터 패킷을 이용하여 B11 내지 B20 을 제외한 모든 원본 데이터의 원소 값(B)을 알 수 있다. 따라서, 단순한 1차 연립방정식의 풀이 방법으로 수신단은 B11 내지 B20의 값을 계산할 수 있으며, 그에 따라 오류 있는 원본 데이터 패킷 X2를 복구할 수 있다.In other words, if the process for recovering B 11 to B 20 is a process of solving a linear equation with 10 unknowns, U 1,1 to U 1,10 can be regarded as ten expressions for obtaining ten unknowns . Therefore, if the receiving end knows the coefficient matrix used when the transmitting end generates the encoded packet as described above in step S533 of FIG. 5,
Figure 112009029205494-pat00038
The value is known. Also, the receiving end can know the element value (B) of all the original data except B 11 to B 20 by using the original data packet received without error. Therefore, the receiving end can calculate the values of B 11 to B 20 by solving the simple first order simultaneous equations, thereby recovering the erroneous original data packet X 2.

다른 예로, 수신단에서 송신단으로부터 수신된 100개의 원본 데이터 패킷 중 두 개의 원본 데이터 패킷에 오류가 있다고 가정한다. 다시말하면, 하나의 원본 데이터 패킷 당 10개씩, 총 20개의 원본 데이터 원소가 복구되어야하는 경우이다. 이 경우, 하나의 데이터 패킷에 오류가 있는 경우와는 달리 두 개의 원본 데이터 패킷을 복구하기 위하여 적어도 둘의 부호화된 데이터 패킷이 수신단에 요구된다. As another example, it is assumed that there are errors in two original data packets out of 100 original data packets received from the transmitting end in the receiving end. In other words, a total of 20 original data elements must be recovered, one for every 10 original data packets. In this case, unlike when there is an error in one data packet, at least two encoded data packets are required at the receiving end to recover two original data packets.

수신단은 수학식 5와 같은 형태의 P1 및 P2 두 개의 부호화된 데이터 패킷을 송신단으로부터 수신하면, 수신단이 U1,1 내지 U1,10 및 U2,1 내지 U2,10 에 해당하는 20개의 식을 획득한 것으로 볼 수 있다. 즉, 수신단에서 2개의 원본 데이터 블록에 오류가 있고 2개의 부호화된 데이터 블록을 수신한 경우, 2개의 원본 데이터 블록을 복구하는 과정은 20개의 서로 다른 방정식을 이용하여 20개의 미지수를 구하는 과정으로 볼 수 있다. 따라서, 수신단은 1차 방정식의 해를 구하는 방법으로 계수행렬, 요류 없이 수신된 원본 데이터 패킷 및 부호화된 데이터 패킷을 이용하여 2개의 원본 데이터 패킷을 구성하는 20개의 원본 데이터 원소를 구할 수 있다. 결국 수신단은 오류가 발생한 2개의 원본 데이터 패킷을 복구할 수 있다.When the receiving end receives two encoded data packets P 1 and P 2 of the form of Equation (5) from the transmitting end, the receiving end receives the encoded data packets corresponding to U 1,1 to U 1,10 and U 2,1 to U 2,10 It can be seen that it has acquired 20 expressions. That is, when there are errors in two original data blocks in the receiving end and two encoded data blocks are received, the process of recovering the two original data blocks is a process of obtaining 20 unknowns using 20 different equations . Therefore, the receiving end can obtain 20 original data elements constituting the two original data packets by using the coefficient matrix, the original data packet received without streaming, and the encoded data packet as a method of solving the first-order equation. As a result, the receiving end can recover the two original data packets in error.

일반적인 랜덤선형부호화를 통한 데이터 송수신 방법에서는 수신된 부호화된 데이터 패킷이 오류가 발생한 원본 데이터 패킷의 수보다 하나라도 적은 경우 전체의 오류 복구가 불가능했었다. 그러나 상술한 본 발명의 랜덤선형부호화를 통한 데이터 송수신방법을 사용하면, 수신단은 오류없이 수신된 원본 데이터 패킷에 해당하는 부분은 랜덤선형부호화를 통한 디코딩을 거치지 않고도 사용할 수 있다는 장점이 있다.In the data transmission / reception method using general random linear coding, if the number of received encoded data packets is smaller than the number of original data packets in which errors occur, error recovery can not be performed as a whole. However, when the data transmission / reception method using the random linear coding of the present invention as described above is used, the receiving end can advantageously use a portion corresponding to the original data packet received without error, without decoding through random linear coding.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술된 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 송신단 또는 수신단으로서, 단말 및 기지국을 설명한다.As another embodiment of the present invention, a terminal and a base station will be described as a transmitter or a receiver capable of performing the above-described embodiments of the present invention.

단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신 기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.The terminal may operate as a transmitter in an uplink and as a receiver in a downlink. In addition, the base station can operate as a receiver in the uplink and operate as a transmitter in the downlink. That is, the terminal and the base station may include a transmitter and a receiver for transmission of information or data.

송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다.The transmitter and receiver may comprise a processor, module, part and / or means, etc., for performing embodiments of the present invention. In particular, the transmitter and receiver may include a module (means) for encrypting the message, a module for interpreting the encrypted message, an antenna for transmitting and receiving the message, and the like.

본 발명의 실시예들에서 사용되는 단말은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 단말은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등을 수행하는 수단, 모듈 또는 부분 등을 포함할 수 있다.A terminal used in embodiments of the present invention may include a low power RF (Radio Frequency) / IF (Intermediate Frequency) module. In addition, the terminal includes a controller function for performing the above-described embodiments of the present invention, a MAC (Medium Access Control) variable control function according to service characteristics and propagation environment, a handover function, A packet modulating / demodulating function for transmission, a fast packet channel coding function and a real-time modem controlling function, and the like.

기지국은 상위 계층으로부터 수신한 데이터를 무선 또는 유선으로 단말에 전송할 수 있다. 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드 오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등을 수행하는 수단, 모듈 또는 부분 등을 포함할 수 있다.The base station can transmit the data received from the upper layer to the terminal wirelessly or by wire. The base station may include a low power RF (Radio Frequency) / IF (Intermediate Frequency) module. In addition, the base station includes a controller function for performing the above-described embodiments of the present invention, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, time division duplex (TDD) packet scheduling and channel multiplexing , MAC frame variable control function according to service characteristics and propagation environment, high speed traffic real time control function, hand over function, authentication and encryption function, packet modulation / demodulation function for data transmission, high speed packet channel coding function and real time modem control Functions or the like, modules or parts, or the like.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention. In addition, claims that do not have an explicit citation in the claims may be combined to form an embodiment or be included in a new claim by amendment after the filing.

도 1은 일반적으로 사용되는 인터넷 프로토콜 스택의 일례를 나타낸다.1 shows an example of a commonly used internet protocol stack.

도 2는 일반적으로 사용되는 데이터 전송을 위한 각 계층의 동작을 나타낸다.Figure 2 shows the operation of each layer for commonly used data transmission.

도 3은 일반적인 IEEE 802.16 시스템의 계층 구조를 나타낸다.3 shows a hierarchical structure of a general IEEE 802.16 system.

도 4는 랜덤선형부호화를 사용하여 데이터 블록 집합들을 부호화하는 과정을 나타낸다.4 shows a process of encoding data block sets using random linear encoding.

도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 송신단 및 수신단에서 랜덤선형부호화를 이용한 데이터 전송 및 수신과정의 일례를 나타낸다.5 illustrates an example of a data transmission and reception process using random linear coding in a transmitter and a receiver in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 원본 데이터 패킷을 나타낸다. 6 shows a source data packet associated with an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 원본 데이터 패킷의 데이터 구조를 나타낸다.7 shows a data structure of an original data packet according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

무선 접속 시스템에서 송신단이 데이터 패킷을 전송하는 방법에 있어서,A method for transmitting data packets in a wireless access system, 하나의 부호화 단위에 해당하는 복수의 원본 데이터 패킷을 수신단에 전송하는 단계;Transmitting a plurality of original data packets corresponding to one encoding unit to a receiving end; 상기 수신단에서 상기 전송된 원본 데이터 패킷 중 오류를 발견한 경우 수신단으로부터 오류가 발견된 원본 데이터 패킷의 개수를 나타내는 정보를 수신하는 단계;Receiving information indicating the number of original data packets in which an error is detected from a receiving end when the receiving end finds an error among the transmitted original data packets; 상기 오류가 발견된 원본 데이터 패킷의 개수와 같은 개수의 부호화된 데이터 패킷을 생성하는 단계;Generating a number of encoded data packets equal in number to the number of original data packets in which the error is found; 상기 오류가 발견된 원본 데이터 패킷의 개수와 같은 개수의 상기 생성된 부호화된 데이터 패킷을 상기 수신단에 추가로 전송하는 단계를 포함하되,Further comprising transmitting to the receiving end a number of the generated encoded data packets equal in number to the number of original data packets in which the error is found, 상기 생성된 부호화된 데이터 패킷은, 상기 복수의 원본 데이터 패킷을 랜덤선형부호화(RLC)하여 생성된 것을 특징으로 하는, Wherein the generated encoded data packet is generated by performing Random Linear Coding (RLC) on the plurality of original data packets. 데이터 전송방법.Data transmission method. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 부호화된 데이터 패킷은,Wherein the encoded data packet comprises: 제 1 계수행렬을 사용하여 랜덤선형부호화된 것이고,Linearly coded using a first coefficient matrix, 상기 제 1 계수행렬은, Wherein the first coefficient matrix comprises: 상기 하나의 부호화 단위 및 상기 오류가 발견된 원본 데이터 패킷의 개수를 고려하여 결정된 크기의 제 2 계수행렬 및 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 크기의 단위행렬을 포함하는 것을 특징으로 하는, A second coefficient matrix having a size determined in consideration of the number of original data packets in which the error is found, and a unit matrix having a size corresponding to the one encoding unit. 데이터 전송방법.Data transmission method. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제 2 계수행렬은,Wherein the second coefficient matrix comprises: 상기 제 1 계수행렬에서 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 개수의 열을 임의로 선택하여 구성한 행렬이 기 설정된 갈루아 필드(Galois field)에서 독립인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는, Wherein a matrix constructed by arbitrarily selecting a number of columns corresponding to the one coding unit in the first coefficient matrix satisfies a condition independent of a predetermined Galois field. 데이터 전송방법. Data transmission method. 삭제delete 삭제delete 무선 접속 시스템에서 송신단으로부터 데이터 패킷을 수신하는 방법에 있어서,A method for receiving a data packet from a transmitting end in a wireless access system, 하나의 부호화 단위에 해당하는 복수의 원본 데이터 패킷을 송신단으로부터 수신하는 단계;Receiving a plurality of original data packets corresponding to one encoding unit from a transmitting end; 상기 수신된 원본 데이터 패킷의 오류 여부를 확인하는 단계;Determining whether the received original data packet is erroneous; 상기 수신된 복수의 원본 데이터 패킷들 중 적어도 일부에 오류가 있는 경우, 우선적으로 오류 없이 수신된 데이터 패킷을 사용하고, 오류가 발견된 원본 데이터 패킷의 개수를 나타내는 정보를 상기 송신단에 전송하는 단계;And transmitting information indicating the number of original data packets in which error is detected to the transmitting end, if the error is present in at least a part of the plurality of original data packets received; 상기 오류가 발견된 원본 데이터 패킷의 개수와 같은 개수의 부호화된 데이터 패킷을 상기 송신단으로부터 수신하는 단계; 및Receiving from the transmitting terminal a number of encoded data packets equal in number to the number of original data packets in which the error is found; And 상기 수신된 복수의 원본 데이터 패킷, 상기 수신된 부호화된 데이터 패킷 및 제 1 계수행렬을 이용하여 상기 오류 있는 패킷을 복구하는 단계를 포함하되,And recovering the erroneous packet using the received plurality of original data packets, the received encoded data packet, and the first coefficient matrix, 상기 제 1 계수행렬은, Wherein the first coefficient matrix comprises: 상기 송신단에서 상기 복수의 원본 데이터 패킷을 상기 하나의 부호화 단위로 랜덤선형부호화를 통하여 상기 부호화된 데이터 패킷을 생성하는데 사용된 계수행렬인 것을 특징으로 하는, Wherein the transmitting unit is a coefficient matrix used for generating the encoded data packet through the random linear encoding of the plurality of original data packets in the single encoding unit. 데이터 수신방법.A method for receiving data. 제 6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 제 1 계수행렬은, Wherein the first coefficient matrix comprises: 상기 하나의 부호화 단위 및 상기 오류가 발견된 원본 데이터 패킷의 개수를 고려하여 결정된 크기의 제 2 계수행렬 및 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 크기의 단위행렬을 포함하는 것을 특징으로 하는, A second coefficient matrix having a size determined in consideration of the number of original data packets in which the error is found, and a unit matrix having a size corresponding to the one encoding unit. 데이터 수신방법.A method for receiving data. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 제 2 계수행렬은,Wherein the second coefficient matrix comprises: 상기 제 1 계수행렬에서 상기 하나의 부호화 단위에 해당하는 개수의 열을 임의로 선택하여 구성한 행렬이 기 설정된 갈루아 필드(Galois field)에서 독립인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는, Wherein a matrix constructed by arbitrarily selecting a number of columns corresponding to the one coding unit in the first coefficient matrix satisfies a condition independent of a predetermined Galois field. 데이터 수신방법.A method for receiving data. 삭제delete 삭제delete
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