KR101610373B1 - 무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구 방식에 기반한 신호 송수신 방법 - Google Patents

무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구 방식에 기반한 신호 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 이동 통신 시스템에서, 송신단의 신호 송수신 방법에 있어서, 슈퍼 프레임은 적어도 하나의 프레임을 포함하고, 상기 적어도 하나의 프레임은 적어도 하나의 하향링크 서브 프레임 및 상향링크 서브 프레임을 포함하며, 상기 하향링크 서브프레임의 개수와 상기 상향링크 서브프레임의 개수가 동일하거나 다른 경우 , 서브프레임의 개수가 작은 링크내의 각 서브프레임을 서브프레임의 개수가 많은 링크내의 적어도 하나의 서브프레임과 신호 송수신 대응 관계를 가지도록 결정하는 과정과, 상기 결정된 신호 송수신 대응 관계에 따라 적어도 하나의 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임을 통해 수신단과 신호를 송수신하는 과정을 포함한다.
Figure R1020080128209
TTI, 슈퍼 프레임, 서브프레임, HARQ interlace, synchronous HARQ

Description

무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구 방식에 기반한 신호 송수신 방법{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNAL BASED ON HYBRID AUTOMATIC REPEAT REQUEST SCHEME IN WIRELESS MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구(Hybrid Automatic Repeat Request, 이하 'HARQ'라 칭함) 방식에 기반하여 신호를 송수신하는 방법에 관한 것이다.
현재 무선 이통 통신 시스템은 방송, 멀티미디어 영상, 멀티미디어 메시지 등과 같은 다양한 서비스를 사용자에게 제공하는 형태로 발전하고 있다. 특히, 차세대 무선 이동 통신 시스템은 고속 이동 사용자에게는 100Mbps 이상의 데이터 서비스 제공을, 저속 이동 사용자에게는 1Gbps 이상의 데이터 서비스를 제공하기 위해 개발되고 있다.
상기 무선 이동 통신 시스템에서 기지국과 이동국이 신뢰성 있는 데이터를 고속으로 송수신하기 위해서는 작은 제어 오버헤드(control overhead)와 짧은 레이 턴시(latency)가 요구된다. 상기 제어 오버헤드를 감소시키고 짧은 레이턴시를 지원하기 위한 방법 중의 하나로 동기식 HARQ(Synchronous HARQ)를 고려할 수 있다. 상기 동기식 HARQ는 초기 송신과 이후의 HARQ 방식에 기반한 신호 재송신 사이에 일정한 대응 관계를 가지는 HARQ 동작(operation)을 의미하며, 이러한 대응 관계를 HARQ 전송 타이밍 구조(HARQ interlace)라 한다. 여기서, 상기 전송 타이밍 구조란, 송신을 지시하는 MAP이 제공되는 시간 슬럿과 이에 대응하여 신호가 송신되는 시간 슬럿의 관계와, 상기 신호가 송신된 시간 슬럿과 이에 대응되는 피드백이 송신되는 시간 슬럿의 관계와, 상기 피드백이 송신된 시간 슬럿과 이에 대응되는 신호가 재(송신)되는 시간 슬럿과의 관계를 의미한다.
상기 HARQ 방식을 사용하는 무선 이동 통신 시스템에서, 송신단이 신호를 송신하면, 수신단은 상기 신호를 정상적으로 수신하였는지를 나타내는 긍정 응답(ACK) 혹은 부정 응답(NACK)을 상기 송신단으로 송신한다. 상기 송신단은 상기 ACK 혹은 NACK 수신 여부에 따라 새로운 신호를 송신하거나 혹은 이전에 송신했던 신호를 HARQ 기법에 따라 재송신한다. 여기서, 상기 HARQ 기법은 체이스 컴바이닝(Chase Combining) 방식 혹은 증가 여분(Incremental Redundancy) 방식을 의미한다.
상술한 바와 같이, HARQ 방식은 송신단이 신호를 송신한 후에 ACK 또는 NACK 수신 여부에 따라 새로운 신호를 송신 혹은 재송신하기까지 시간 지연이 발생한다.
도 1은 일반적인 HARQ 에 따른 재송신 지연을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 송신단(Tx)이 4번 시간 슬럿에서 데이터 버스트를 송신하 면, 수신단(Rx)은 수신한 데이터 버스트의 오류(error) 검출 여부에 따라 ACK 혹은 NACK을 8번 시간 슬럿에서 상기 송신단으로 송신한다. 여기서는 상기 수신단이 NACK을 송신하는 것으로 가정한다. 상기 송신단은 상기 NACK을 수신함에 따라 상기 4번 시간 슬럿에서 송신한 데이터에 대한 재송신을 12번 시간 슬럿에서 수행한다. 도 1에서는 HARQ 재 송신 지연(retransmission delay: RTD)은 이전 전송이 송신된후, 현재 전송이 송신될 때까지 걸리는 시간이로, 5번 시간 슬럿부터 12번 시간 슬럿까지 8개의 시간 슬럿이 소요된다. 한편, 수신 지연(Rx delay) 시간은 수신단이 수신한 데이터 버스트를 수신한 후, 상기 데이터 버스트를 복호하고 에러 검출여부를 송신단으로 송신하기 이전까지의 시간, 즉 도 1에서 5번 시간 슬럿부터 7번 시간 슬럿까지의 3개의 시간 슬럿을 의미하고, 송신 지연(Tx delay) 시간은 송신단이 수신단으로부터 ACK 또는 NACK을 수신한 후 상기 수신단으로 데이터 버스트를 송신 또는 재송신하기 이전까지의 시간, 즉 도 1에서 9번 시간 슬럿부터 11번 시간 슬럿까지의 3개의 시간 슬럿을 의미한다. 상기 설명하였듯이, HARQ 재송신 시간은 수신 지연, HARQ feedback, 송신 지연, 데이터 버스트 전송에 소요되는 구간(TTI)을 포함하여 산출된다.
만약, 상기 HARQ 방식을 사용하는 통신 시스템에서 신호의 송신 혹은 재송신 지연 시간이 일정하게 유지된다면, 상기 기지국은 지속 할당 방안을 사용할 수 있다. 상기 지속 할당 방안은 이동국에 한번 할당한 자원을 일정 구간동안 지속적으로 사용하도록 함으로써 신호의 송신 혹은 재송신시마다 자원 할당을 지시하는 제어 메시지의 송신이 필요없게 된다. 그러나 상기 신호의 송신 혹은 재송신 지연 시 간은 하향링크(DL: Downlink) 시간 슬럿의 개수와 상향링크(UL: Uplink) 시간 슬럿의 개수의 비(ratio)에 따라 변화할 수 있다. 상기 시간 슬럿은 소정의 시간 구간 및 주파수 대역으로 결정되는 2차원 자원 할당 단위를 의미한다.
하기 표 1 및 2는 각각 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.20 시스템에서 정의된 이동 광대역 주파수 분할 다중(MBFDD: Mobile Broadband Frequency Division Duplex) 방식 및 이동 광대역 시간 분할 다중(MBTDD: Mobile Broadband Time Division Duplex) 방식에 따른 HARQ 신호 송수신을 도시한 표이다. 여기서, 표 2는 하향링크 구간과 상향링크 구간 구성 비율이 시간상으로 M:N 비율을 가진다.
MAP Data burst ACK Retransmission
DL d d d+3 d+6
UL u u+2 u+6 u+8
MAP Data burst ACK Retransmission
DL N>1 d d d+1 d+2
N=1 d d d+1 d+3
UL M>1 u u u+2 u+2
M=1 u-1 u u+2 u+3
상기 표 1 및 2에서 d는 하향링크 구간 인덱스를 의미하고, u는 상향링크 구간 인덱스를 나타낸다. 그리고 TDD 통신 시스템에서 M은 하향링크 데이터 버스트가 점유하는 시간 슬럿의 개수를, N은 상향링크 데이터 버스트가 점유하는 시간 슬럿의 개수를 의미한다. 그리고 FDD 통신 시스템에서는 각 구간이 하나의 시간 슬럿을 점유하고, TDD 통신 시스템에서 하향링크 구간은 M개의 시간 슬럿을 포함하고, 상향링크 구간은 N개의 시간 슬럿을 포함한다.
표 2에 나타낸 바와 같이, DL:UL=M:N의 비율에 따라 각 구간을 구성하는 시간 슬럿의 개수가 다르므로 HARQ 송신 혹은 재송신 지연 시간은 일정하지 않게 된다. 예를 들어, 2:1 하향링크 데이터 버스트 송신에 대해 송신단은 0번 구간내의 MAP에서 데이터 버스트 송신을 지시하고, 동일 시간 슬럿에서 데이터 버스트를 송신한다. 그리고, 상기 송신단은 상향링크 1번 서브 프레임을 통해 피드백 신호를 수신하고, 하향링크의 2번 구간을 통해 상기 데이터 버스트를 재송신하는 경우, 상기 하향링크 0번 구간, 상향링크의 1번 구간과 하향링크 3번 구간은 하나의 HARQ 전송 타이밍 구조를 구성한다.
도 2는 종래의 MBTDD 방식에 따른 하향링크 HARQ 전송 타이밍 구조 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, (a)는 하향링크와 상향링크 비율이 2:1인 경우를 도시하고 있으며, (b)는 하향링크와 상향링크 비율이 1:1인 경우를 도시하고 있다. 도 2에서 DB i는 구간 인덱스를 의미하며, 하향링크 구간의 경우 M개의 시간 슬럿(TTI)들로 구성되고, 상향링크 구간의 경우 N개의 시간 슬럿들로 구성될 수 있다. 예컨대, 도 2의 (a)의 경우, 0번 시간 슬럿과 1번 시간 슬럿이 0번 하향링크 구간을 구성하고, 2번 시간 슬럿이 0번 상향링크 구간을 구성하며, 상기 0번 하향링크 구간과 0번 상향링크 구간이 0번 프레임을 구성한다. 이와 유사하게, 도 2의 (b) 경우, 0번 시간 슬럿이 0번 하향링크 구간을 구성하고, 1번 시간 슬럿이 0번 상향링크 구간을 구성하며, 상기 0번 하향링크 구간과 0번 상향링크 구간이 0번 프레임을 구성한다.
도 2(a)의 경우, 기지국(BS)이 0번 하향링크 구간내에서 데이터 버스트를 이동국(MS)으로 송신한다. 상기 이동국은 상기 기지국이 송신한 데이터 버스트를 수신하여 이를 복조 및 복호하며, 상기 복조 및 복호 처리에 따른 지연에 의해 상기 이동국은 0번 상향링크 서브 프레임에서 에러검출 여부를 피드백하지 못하고 다음 1번 서브 프레임(즉, 5번 시간 슬럿)에서 상기 기지국으로 에러 검출 여부를 송신한다.
상기 기지국은 상기 이동국으로부터 수신한 에러 검출 여부를 처리하는 지연, 즉 ACK 또는 NACK 검출에 소요되는 지연으로 인해 2번 하향링크 구간에서 데이터 버스트를 송신(재송신)하지 못하고 3번 하향링크 구간에서 상기 데이터 버스트를 송신(재송신)한다.
상기 도 2(a)에서는 0번 하향링크 구간에서 송신된 데이터 버스트가 3번 하향링크 구간에서 재송신될 때까지 9개의 시간 슬럿들이 소요됨을 알 수 있다.
하지만, 도 2(b)에서는 1번 하향링크 구간에서 송신된 데이터 버스트가 3번 하향링크 구간에서 재송신될 때까지 6개의 시간 슬럿들이 소요됨을 알 수 있다. 이는 하향링크와 상향링크를 구성하는 시간 슬럿의 비율에 따라 재송신 주기가 달라질 수 있음을 의미한다.
본 발명은 프레임 기반의 무선 이동 통신 시스템에서 데이터 버스트 송신 구간과 시스템의 능력(capability)에 따라 유연하게 HARQ 동작 타이밍을 결정하기 위한 HARQ 동작 타이밍 구조 및 구성 방법을 제안한다.
본 발명은 대칭 또는 비대칭의 상향링크 및 하향링크 비율을 가지는 무선 이동 통신 시스템에서 데이터 버스트 송신 구간과 시스템의 능력(capability)에 따라 유연하게 상향링크 및 하향링크내의 대응 관계의 대칭성을 최대화할 수 있는 HARQ 동작 타이밍 구조 및 구성 방법을 제안한다.
본 발명의 제1방법은; 무선 이동 통신 시스템에서 송신단의 신호 송수신 방법에 있어서, 하향링크(Downlink: DL) 서브프레임들과 상향링크(Uplink: UL) 서브프레임들 사이의 신호 송수신 대응 관계를 결정하는 과정과, 상기 결정된 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 DL 서브프레임들 중 적어도 하나 및 상기 UL 서브프레임들 중 적어도 하나를 통해 수신단과 신호를 송수신하는 과정을 포함하며, 상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들은 다수개의 프레임들에 포함되고 상기 다수개의 프레임들은 슈퍼 프레임에 포함되며, 상기 신호 송수신 대응 관계를 결정하는 과정은, 상기 DL 서브프레임들의 제1개수와 상기 UL 서브프레임들의 제2개수가 상이할 경우, 상기 제1개수와 상기 제2개수 중에서 큰 수와 작은 수를 확인하는 과정과, 상기 작은 수를 가지는 제1서브프레임들을 상기 큰 수를 가지는 제2서브프레임들에 대응시키는 과정을 포함하고, 상기 신호 송수신 대응 관계는 상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들의 개수를 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명의 제2방법은; 무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구(Hybrid Automatic Repeat Request: HARQ) 방식에 따른 송신단의 신호 송수신 방법에 있어서, 다수개의 프레임들 중 제1프레임에 포함된 하향링크(Downlink: DL) 서브프레임들 중 데이터 버스트가 할당된 DL 서브프레임을 지시하는 제어 정보를 미리 설정된 주기로 송신하기 위한 DL 서브프레임들을 결정하는 과정과, 상기 결정된 DL 서브프레임들 각각에서 상기 제어 정보를 송신하는 과정과, 상기 제어 정보에 의해 지시되는 DL 서브프레임에서 상기 데이터 버스트를 송신하는 과정과, 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 제어 정보 및 상기 데이터 버스트가 송신된 DL 서브프레임들 각각에 대응되는 상기 제1프레임의 적어도 하나의 상향링크(Uplink: UL) 서브프레임을 통해 상기 데이터 버스트의 송신에 대한 피드백 신호를 수신하는 과정과, 상기 피드백 신호가 부정 응답(Negative Acknowledge: NACK) 신호인 경우, 상기 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 제1프레임의 적어도 하나의 UL 서브프레임에 대응되는 상기 다수개의 프레임들 중 제2프레임의 적어도 하나의 DL 서브프레임을 통해 상기 제1프레임에서 송신된 데이터 버스트를 재송신하는 과정을 포함하며, 상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들은 상기 다수개의 프레임들에 포함되고 상기 다수개의 프레임들은 슈퍼 프레임에 포함되며, 상기 신호 송수신 대응 관계는 상기 DL 서브프레임들의 제1개수와 상기 UL 서브프레임들의 제2개수가 상이한 경우, 상기 제1개수와 상기 제2개수 중에서 큰 수와 작은 수를 확인하고, 상기 작은 수를 가지는 제1서브프레임들을 상기 큰 수를 가지는 제2서브프레임들 중 적어도 하나와 대응되도록 하는 관계를 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명의 제3방법은; 무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구(Hybrid Automatic Repeat Request: HARQ) 방식에 따른 수신단의 신호 송수신 방법에 있어서, 다수개의 프레임들 중 제1프레임에 포함된 하향링크(Downlink: DL) 서브프레임들로부터 결정된 DL 서브프레임들을 통해 데이터 버스트를 할당할 상향링크(Uplink: UL) 서브프레임을 지시하는 제어 정보를 미리 설정된 주기로 수신하는 과정과, 상기 제어 정보에 의해 지시되는 상기 제1프레임의 UL 서브프레임을 통해 상기 데이터 버스트를 송신하는 과정과, 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 데이터 버스트가 송신된 UL 서브프레임에 대응되는 상기 다수개의 프레임들 중 제2프레임의 적어도 하나의 DL 서브프레임을 통해 상기 데이터 버스트의 송신에 대한 피드백 신호를 수신하는 과정과, 상기 피드백 신호가 부정 응답(Negative Acknowledge: NACK) 신호인 경우, 상기 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 제2프레임의 적어도 하나의 DL 서브프레임에 대응되는 상기 제2프레임의 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 상기 제1프레임에서 송신된 데이터 버스트를 재송신하는 과정을 포함하며, 상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들은 상기 다수개의 프레임들에 포함되고 상기 다수개의 프레임들은 슈퍼 프레임에 포함되며, 상기 신호 송수신 대응 관계는 상기 DL 서브프레임들의 제1개수와 상기 UL 서브프레임들의 제2개수가 상이한 경우, 상기 제1개수와 상기 제2개수 중에서 큰 수와 작은 수를 확인하고, 상기 DL 서브프레임들 및 상기 UL 서브프레임들 중 상기 작은 수를 가지는 제1서브프레임들이 상기 큰 수를 가지는 제2서브프레임들 중 적어도 하나와 대응되도록 하는 관계를 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명은 무선 이동 통신 시스템에서 프레임 구간 단위의 HARQ 재송신 지연시간을 가지도록 하는 HARQ 동작 타이밍을 제안하며, 제안된 HARQ 동작 타이밍에 따른 HARQ 전송 타이밍 구조동작 타이밍은 대칭 또는 비대칭 상향링크/하향링크 시스템(예를 들어, FDD, M:N TDD, M:N H-FDD)에서 대응 관계의 대칭성을 최대화하면서 일정한 HARQ 재송신 지연 시간을 가지는 이점이 존재한다. 또한, 대응 관계의 대칭성에 따라 상향링크 HARQ 동작을 위한 데이터 버스트 할당을 지시하는 MAP 및 HARQ 피드백이 제공되는 DL 서브프레임 인덱스와 하향링크 HARQ 동작을 위한 데이터 버스트 전송이 수행되는 DL 서브프레임 인덱스와 동일하며, 상향링크 HARQ 동작을 위한 데이터 버스트 전송이 수행되는 UL 서브프레임 인덱스와 하향링크 HARQ 동작을 위한 HARQ 피드백이 제공되는 UL 서브프레임 인덱스가 동일하기 때문에 시스템에서 모니터링 해야 하는 서브프레임 수를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 전력 낭비를 최소화 할 수 있는 이점이 있으며 각 HARQ 동작이 주기적으로 수행되어 이동국이 다른 시스템과의 통신 등을 수행할 수 있는 자유도가 높다는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
본 발명은 주파수 분할 다중(Frequency Division Duplex, 이하 'FDD'라 칭함) 방식 혹은 시간 분할 다중(Time Division Duplex, 이하 'TDD'라 칭함) 방식 혹은 H-FDD(Half duplex-FDD, 이하 'H-FDD'라 칭함)과, 상기 FDD 방식과 TDD 방식이 모두 적용된 무선 이동 통신 시스템에서 일정한 HARQ 재송신 지연 시간을 가지는 방법을 제안한다. 상기 TDD 방식 혹은 H-FDD 방식이 적용된 무선 이동 통신 시스템에서 사용되는 프레임 구조는 하향링크 구간과 상향링크 구간간 자원 점유 비율이 다양할 수 있다. 즉, 상향링크와 하향링크간의 대응 관계는 대칭 또는 비대칭 형태 를 가질 수 있다.
이하, 본 발명에서는 슈퍼 프레임(super frame) 구조 기반하에서 HARQ 방식에 따라 기지국(BS: Base Station)과 이동국(MS: Mobile Station)이 신호를 송수신한다. 상기 슈퍼 프레임은 적어도 하나 이상의 프레임을 포함하며, 상기 프레임은 적어도 하나 이상의 서브프레임(mini frame)을 포함한다. 이하에서는 상기 서브프레임과 동일한 의미를 가지는 용어들로 시간 슬럿 및 서브프레임(subframe)을 혼용하여 기재하기로 한다. 상기 서브프레임, 시간 슬럿 및 서브프레임은 적어도 하나 이상의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼을 포함한다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 슈퍼 프레임 구조를 각각 FDD와 TDD로 구분하여 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 하나의 슈퍼 프레임은 Q개의 프레임을 포함하고, 하나의 프레임은 P개의 서브프레임을 포함한다. 예를 들어, 32개의 시간 슬럿들을 가지는 슈퍼 프레임은 4개(Q개)의 프레임들로 구성되고, 상기 프레임 각각은 8개(P개)의 서브프레임들로 구성된다. 도 3의 FDD의 경우 FA(Frequency Assignment) 1은 하향링크 주파수 대역으로 사용되고, FA 2는 상향링크 주파수 대역으로 사용된다.
도 3b를 참조하면, 하나의 프레임은 하향링크 구간과 상향링크 구간으로 구분되며 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿 비율은 M:N이다.
상기 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 수퍼 프레임내의 시간 슬럿들을 일정한 개수로 그룹화하여 적어도 하나의 프레임을 구성하고, 구성된 적어도 하나의 프레임은 다수개의 서브프레임들을 포함한다. 특히 본 발명에서는 상기 도 3에 도시한 수퍼 프레임 구조 기반하에 일정한 HARQ 재송신 지연(Retransmission delay) 시간을 가지는 HARQ 전송 타이밍 구조동작 타이밍 구조를 제안한다. 상술한 바와 같이, HARQ 전송 타이밍 구조는 원활한 데이터 버스트 송수신을 위하여 하향링크 구간내의 적어도 하나의 시간 슬럿과 상향링크 구간내의 적어도 하나의 시간 슬럿과의 일정한 대응 관계가 필요하다.
먼저, 본 발명에서는 M:N TDD 시스템에서 HARQ 버스트 전송을 위한 상향링크와 하향링크 사이의 대응관계를 제안한다. 먼저 M ≥ N인 TDD 통신 시스템에 대해 설명하기로 한다.
TDD 통신 시스템에서 하나의 프레임은 하향링크 시간 슬럿들과 상향링크 시간 슬럿들을 포함한다. 이에 본 발명에서는 두 링크 사이에 각 시간 슬럿이 일정한 대응 관계를 가지도록 적은 시간 슬럿을 가진 링크에 맞게 많은 시간 슬럿을 가진 링크를 분할한다. 그리고, 각 분할된 영역내의 서브프레임들은 적은 시간 슬럿을 가진 링크내의 하나의 시간 슬럿과 대응관계를 가진다. 상기 하나의 영역은 하나 또는 그 이상의 서브프레임으로 구성된다. 즉, M개의 시간 슬롯은 N개의 영역으로 분할되며, 각 서브프레임은 수학식 1과 같은 대응 관계를 가진다. 하기 수학식1은 많은 개수의 시간 슬럿(즉, M개의 시간 슬럿)을 가지는 링크내의 각 시간 슬럿과 적은 개수의 시간 슬럿(즉, N개의 시간 슬럿)을 가지는 링크내의 각 시간 슬럿과의 대응 관계를 나타낸다.
Figure 112008086530644-pat00001
여기서, d는 많은 개수의 시간 슬럿을 가지는 링크내의 시간 슬럿 인덱스를 의미하고, u는 적은 개수의 시간 슬럿을 가지는 링크내의 시간 슬럿 인덱스를 나타내며, M과 N은 각 링크를 구성하는 시간 슬럿 개수를 나타내며, floor 함수는 가로안에 연산된 값 중 소수점 이하의 값이 절삭되어 결정된다. 예를 들어 설명하면, DL:UL=5:3 TDD 통신 시스템에서 작은 값을 가지는 상향링크 구간(N=3)을 기준으로 하향링크 구간(M=5)이 3구간으로 분할되고, 각 분할된 영역은 상향링크내의 서브프레임과 대응관계를 가진다. 즉, 하향링크 구간의 0번 서브프레임과 1번 서브프레임이 상향링크 구간의 0번 서브프레임과 대응되고, 하향링크 구간의 2번 서브프레임과 3번 서브프레임이 상향링크 구간의 1번 서브프레임과 대응되며, 하향링크 구간의 4번 서브프레임이 상향링크 구간의 2번 서브프레임과 대응된다.
하기 표 3은 M:N 비율을 가지는 TDD 통신 시스템에서 M이 N보다 크거나 같을 경우, 본 발명의 제1실시예 적용에 따른 HARQ 신호 송수신 타이밍을 나타낸 표이다.
M
Figure 112008086530644-pat00002
N		 DL UL
Subframe index Frame index Subframe index Frame index
MAP m i m i
Burst m i n =Floor(m/K) i
ACK/NACK n = Floor(m/K) i m i+1
ReTx.burst m i+1 n =Floor(m/K) i+1
여기서 m은 하향링크 구간에서의 서브프레임 인덱스(m=0,..,M-1)를 나타내고, n은 상향링크 구간에서의 서브프레임 인덱스(n=0,...,N-1)를 의미한다. 또한, 본 발명에서 K는 표 3의 경우에는 M/N 또는 ceiling(M/N)으로 정의된다.
그러면 상기 표 3을 참조하여, 하향링크 데이터 버스트 송신에 따른 HARQ 전송 타이밍 구조에 대해 설명하기로 한다. 기지국은 i번 프레임의 하향링크 구간의 m번 서브프레임에 포함된 제어 정보, 즉 MAP은 i번 프레임의 하향링크의 m번 서브프레임에서 시작하는 데이터 버스트 송신을 지시하고, 상기 지시된 데이터 버스트는 i번 프레임의 m번 서브프레임에서 송신이 시작된다. 상기 데이터 버스트 송신 지시라 함은, 데이터 버스트가 할당된 위치 및 데이터 버스트 송신에 소요되는 시간 슬럿의 개수를 지시함을 의미한다. 그리고 상기 데이터 버스트 송신에 대한 ACK 또는 NACK은 수신단에 의해 i번 프레임의 n번 서브프레임에서 송신된다. 그 후, 상기 ACK 또는 NACK에 대한 응답으로 송신단 i+1 번 프레임 또는 이후 프레임의 동일한 인덱스인 m번 서브프레임에서 데이터 버스트를 송신 또는 재송신한다.
상기 송신된 데이터 버스트에 대한 피드백(ACK 또는 NACK)이 송신되는 서브프레임 인덱스 n은 상기 정의한 K와 상기 데이터 버스트가 송신되는 위치인 서브프레임 인덱스 m에 의해 Floor(m/K)로 결정된다. 여기서 상기 Floor(m/K)는 m/K에 연산된 값 중 소수점 이하의 값이 절삭되어 결정된다.
그러면 상향링크 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 동작 타이밍 전송 타이밍 구조구조에 대해 설명하기로 한다. 기지국은 i번 프레임의 하향링크 m번 서브프레임에 포함된 MAP을 통해 i번 프레임의 상향링크 n번 미니프레임에서의 시작하는 데이터 버스트 송신을 지시한다. 상기 MAP을 수신한 송신단은 상기 MAP에서 지시한 정보대로 i번 프레임의 상향링크 n번 서브프레임에서 데이터 버스트 송신을 시작한다.
상기 전송된 데이터 버스트에 대한 ACK 또는 NACK은 수신단에 의해 i+1번 프레임 또는 이후 프레임의 하향링크 m번 서브프레임에서 송신된다. 그 후, 상기 송신단은 상기 ACK 또는 NACK에 대한 응답으로 i+1 번 프레임 또는 이후 프레임의 상향링크 n번 서브프레임에서 데이터 버스트를 송신 또는 재송신을 시작한다.
상향링크 데이터 버스트가 송신되는 위치(n)는 MAP을 포함하는 서브프레임 인덱스 m과 상기 K를 이용하여 Floor(m/K)로 결정된다. 한편, 상기 상향링크 데이터 버스트 송신에 대해 MAP을 포함하는 하향링크내의 서브프레임 위치와, ACK 또는 NACK이 송신되는 하향링크내의 서브프레임 위치가 동일하도록 HARQ 전송 타이밍 구조를 설계함으로써 상기 송신단이 수신해야 하는 하향링크 제어 정보, 즉 MAP과 DL ACK 혹은 NACK을 동일한 서브프레임에서 수신할 수 있어 송신단이 모니터링해야 하는 하향링크내의 서브프레임 수를 최소화할 수 있어 소모되는 전력을 줄일 수 있다. 즉, 송신된 상향링크 버스트에 대해 NACK이 전송되는 경우, 만약 필요한 경우 재전송을 위한 데이터 버스트 할당 지시가 동일 서브프레임에서 전송된다. 그리고 임의의 인덱스에서 전송되는 상향링크 데이터 버스트와 관련된 하향 링크 제어 정보가 동일 인덱스의 부프레임에서 제공됨을 특징으로 한다.
상기의 경우에서는 하향링크 구간을 구성하는 서브프레임 수가 상향링크 구간을 구성하는 서브프레임 수보다 많으므로, 상향링크 구간의 하나의 서브프레임은 적어도 하향링크 구간의 하나 이상의 서브프레임과 대응될 수 있다. 하기 표 4는 M:N 비율을 가지는 TDD 무선 이동 통신 시스템에서 M이 N보다 작은 경우, 본 발명의 제1실시예 적용에 따른 HARQ 신호 송수신을 나타낸 표이다.
Figure 112008086530644-pat00003
상기 표 4에서 m은 하향링크 구간에서의 서브프레임 인덱스(m=0, .., M-1)를 나타내고, n은 상향링크 구간에서의 서브프레임 인덱스(n=0,..., N-1)를 의미한다. 표 4에서 K는 M/N 또는 ceiling (M/N)으로 정의된다. 상기 수식은 인덱스를 산출하기 하기 위하여 셀 수 있는 수를 생성하므로 상기 두 정의 값은 동일한 결과를 얻게 된다.
그러면 상기 표 4에 따른 하향링크 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 전송 타이밍 구조 구조에 대해 설명하기로 한다. 기지국은 i번 프레임의 하향링크 서브 프레임의 m번 서브프레임에 포함된 MAP은 i번 프레임의 m번 미니프레임에서 시작하는 데이터 버스트 송신을 지시하고, 상기 지시된 데이터 버스트는 i번 프레임의 m번 서브프레임에서 송신이 시작된다. 그리고 상기 데이터 버스트 송신에 대한 ACK 또는 NACK은 수신단에 의해 i번 프레임 혹은 이후의 프레임의 n번 서브프레임에서 송신된다. 그후, 상기 ACK 또는 NACK에 대한 응답으로 송신단은 i+1번 프레임혹은 이후의 프레임의 m번 서브프레임에서 데이터 버스트를 송신 또는 재송신을 시작한다.
상기 송신된 데이터 버스트에 대한 ACK 또는 NACK이 송신되는 위치 n은 K와 m에 의해 결정되며, m번 서브프레임에서 송신이 시작된 데이터 버스트에 대한 ACK 또는 NACK은 상향링크 구간의 미니프레임 인덱스 중에 Floor(n/K) 연산값이 m인 n번 서브프레임에 에서 제공된다. 즉, n은
Figure 112008086530644-pat00004
,
Figure 112008086530644-pat00005
,...,
Figure 112008086530644-pat00006
이다. 그리고 상기 m번 서브프레임에 대응 되는 서브프레임이 하나 이상 존재할 경우, 실제 전송에 대응되는 n번 서브프레임은 서브상기 m번 서브프레임의 MAP 또는 브로드 캐스트 채널에서 지시될 수 있다.
이하에서는 상향링크 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 전송 타이밍 구조에 대해 설명하기로 한다. 기지국은 i번 프레임의 하향링크 서브 프레임의 m번 서브프레임에 포함된 MAP을 통해 i번 프레임 또는 이후의 프레임의 상향링크 서브 프레임의 n번 서브프레임에서 시작하는 데이터 버스트 송신을 지시하고, 수신단은 상기 지시된 데이터 버스트 송신을 i번 프레임 또는 이후의 프레임의 n번 서브프레임에서 시작한다. 여기서 하향링크 구간의 m번 서브프레임에서는 floor(n/K)의 연산값이 m인 상향링크 n번 서브프레임에서의 버스트 송신을 지시하며, 상기 데이터 버스트가 송신이 시작되는 위치(n)는 floor(n/K) 값이 m 인 서브프레임 인덱스 m과 K에 의해 결정된다. 즉, n은
Figure 112008086530644-pat00007
,
Figure 112008086530644-pat00008
,...,
Figure 112008086530644-pat00009
이다. 그리고 n이 하나 이상 존재할 경우, 실제 전송에 대응되는 n번 서브프레임은 상기 m번 서브프레임의 MAP 또는 브로드 캐스트 채널에서 지시될 수 있다. 서브프레임 그리고 상기 데이터 버스트 송신에 대한 ACK 또는 NACK은 수신단에 의해 i+1번 프레임 혹은 이후의 프레임의 하향링크 구간의 m번 서브프레임에서 송신된다.
그 후, 상기 ACK 또는 NACK에 대한 응답으로 상기 송신단 i+1번 프레임 혹은 이후의 프레임의 n번 서브프레임, 즉 동일 서브프레임 인덱스에서 데이터 버스트의 송신 또는 재송신을 시작한다.
상기 설명에서 MAP은 기지국이 지시하는 경우를 고려하였으며, 이는 기지국 뿐만 아니라 자원 할당 및 지시를 수행하는 제어 능력을 가진 다른 시스템을 고려할 수 있다. 예로써, 중계국(relay station)을 포함하는 시스템이 고려될 수 있다.
여기서 하향링크 서브 프레임을 구성하는 서브프레임 수가 상향링크 서브 프레임을 구성하는 서브프레임 수보다 작으므로 하나의 하향링크 서브프레임에서 하나 이상의 상향링크 서브프레임에서의 데이터 버스트 송신을 임의의 시그널링을 통해 지시할 수 있다.
하기 표 5는 본 발명에 따른 하나의 프레임이 F개의 시간 슬럿으로 구성된 FDD 무선 이동 통신 시스템의 HARQ 신호 송수신을 나타낸 표이다.
FDD DL UL
subframe index Frame index subframe index Frame index
MAP m i m i
Burst m i m≤ F/2 m + F/2 i
m> F/2 m - F/2 i + 1
ACK/NACK m≤ F/2 m + F/2 i m i+1
m> F/2 m - F/2 i+1
ReTx.burst m i+1 m≤ F/2 m + F/2 i + 1
m> F/2 m - F/2 i + 2
여기서 m은 하향링크 구간에서의 서브프레임 인덱스(m=0, .., F-1)를 의미하고, n은 상향링크 구간에서의 서브프레임 인덱스(n=0,..., F-1)를 의미한다. 상기에서 F는 하향링크 구간 및 상향링크 구간내 각각의 서브프레임의 개수이다. 그리고 F가 홀수인 경우에는 서브프레임 인덱스를 표시하기 위해 F/2 대신 ceiling(F/2)를 이용한다. 표 5에서 FDD 모드의 하향링크 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 전송 타이밍 구조는 다음과 같이 구성된다. i번 프레임의 하향링크 구간의 m번 서브프레임에 포함된 MAP은 i번 프레임의 m번 서브프레임에서의 시작하는 데이터 버스트 송신을 지시하고, 상기 지시된 데이터 버스트의 송신은 i번 프레임의 m번 서브프레임에서 시작된다. 그리고 상기 데이터 버스트 송신에 대한 ACK 또는 NACK은 수신단에 의해 j번 프레임 또는 이후의 프레임의 n번 서브프레임에서 송신된다. 그 후, 상기 ACK 또는 NACK에 대한 응답으로 기지국은 i+1 번 프레임 또는 이후의 프레임의 m번째 서브프레임에서 데이터 버스트의 송신 또는 재송신을 시작한다. 여기서, 상기 데이터 버스트 송신에 대한 ACK 또는 NACK이 송신되는 상향링크 서브 프레임의 위치(j) 및 서브프레임 위치(n)는 각 데이터 버스트 송신 위치와 서브프레임 개수(F)에 의해 각각 n=mod(m+F/2, F)와 j=i+floor(m/F+1/2)로 결정된다. 즉, 하나의 프레임을 두개의 영역으로 분할하여, 상기 두 영역 중 첫번째 영역은 동일 또는 이후의 프레임 구간에서 대응 관계를 가지며, 두번째 영역은 다음 또는 이후의 프레임 구간에서 대응 관계를 가진다. 즉 하향 링크 지시 제어 채널이 제공되는 부프레임의 인덱스가 F/2보다 작거나 같은 경우와, 부프레임 인덱스가 F/2보다 큰 경우 타이밍 구조가 다르게 됨을 알 수 있다.
그리고 FDD 모드의 상향링크 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 전송 타이밍 구조는 다음과 같다. i번 프레임의 하향링크 구간의 m번 서브프레임에 포함된 MAP은 j번 프레임의 n번 서브프레임에서의 데이터 버스트의 송신 시작을 지시하고, 상기 지시된 데이터 버스트는 j번 프레임의 n번 서브프레임에서 송신된다. 그리고 상기 데이터 버스트 송신에 대한 ACK 또는 NACK은 수신단에 의해 i+1번 프레임의 m번 서브프레임에서 송신된다. 그 후, 상기 ACK 또는 NACK에 대한 응답으로 송신단은 j+1 번 프레임의 n번 서브프레임에서 데이터 버스트의 송신 또는 재송신을 시작한다. 여기서, i번 프레임의 m번 서브프레임의 MAP에서 지시된 상향링크 데이터 버스트가 송신되는 프레임 위치(j)와 서브프레임의 위치(n)는 각 MAP이 포함된 프레임 인덱스 i와, 서브프레임 인덱스 m과, 서브프레임 개수 F에 의해 각각 n=mod(m+F/2, F)와 j=i+floor(m/F+1/2)로 결정된다. 여기서, 각 동작 사이에는 F/2 만큼의 지연이 존재한다. 만약에 상기 지연이 송신 및 수신 처리 지연시간보다 작을 경우, 이후 동작은 프레임 구간단위로 더 지연된다.
한편, FDD 통신 시스템 또는 하향링크 시간 슬럿 비율과 상향링크 시간 슬럿 비율이 대칭되는 TDD 통신 시스템에서는 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임간에 1:1로 매핑이 되고, 비대칭 TDD 통신 시스템에서는 하나 이상의 링크가 하나의 역방향 링크에 매핑될 수 있다. 본 발명에서는 수퍼 프레임내의 시간 슬럿을 F개로 그룹화하여 프레임을 형성하고, 상기 프레임 길이만큼의 재송신 지연을 가지도록 대응 관계를 형성하는 되는 HARQ 전송 타이밍 구조를 제안한다. 여기서 FDD 통신 시스템과 TDD 통신 시스템에서 동일한 재송신 주기를 가지기 위해서는 F = M+N을 고려하여야 한다. 여기서 상기 TDD 통신 시스템에서의 상기 M 및 N은 각각 하향링크 구간과 상향링크 구간이 점유하는 시간 슬럿의 개수가 된다. 반면에 FDD 통신 시스템에서는 하향링크 구간과 상향링크 구간 각각의 시간 슬럿의 개수는 F개로 동일하다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 제1실시예에 따른 HARQ 전송 타이밍에 따른 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 4a의 프레임은 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿간 비율이 5:3인 TDD 통신 시스템에서 사용될 수 있다. 상기 프레임에서 각 하향링크 시간 슬럿은 위치에 따라 하나의 상향링크 시간 슬럿과 매핑될 수 있다. 또한, 상향링크 시간 슬럿은 적어도 하나 이상의 하향링크 시간 슬럿과 매핑될 수 있다. 이는 상향링크 시간 슬럿 개수에 비해 하향링크 시간 슬럿의 개수가 많기 때문이다. 예컨대, i번 프레임의 2번 및 3번 하향링크 시간 슬럿(DL2, DL3)은 i번 프레임의 1번 상향링크 시간 슬럿(UL1)과 대응 관계를 가진다. 그리고 i번 프레임의 4번 하향링크 슬럿(DL4)는 i번 프레임의 2번 상향링크 슬럿(UL2)에 대응된다.
하기 표 6은 상술한 내용에 기반하여 상기 도 4(a)에서 도시한 하향링크 HARQ 전송 타이밍 구조에 따른 신호 송수신을 나타낸 것이다. 그리고 하기 표 7은 상술한 상기 도 4(a)에서 도시한 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 것이다.
Burst (DL) ACK (UL) ReTx (DL)
subframe index Frame index subframe index Frame index subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1
1 i i 1 i+1
2 i 1 i 2 i+1
3 i i 3 i+1
4 i 2 i 4 i+1
MAP(DL) Burst (UL) ACK (DL) ReTx (UL)
subframe index Frame index sub frame index Frame index sub index Frame index subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1 0 i+1
1 i i 1 i+1 i+1
2 i 1 i 2 i+1 1 i+1
3 i i 3 i+1 i+1
4 i 2 i 4 i+1 2 i+1
상기 표 6 및 7에서 서브프레임 인덱스(mini frame index)는 도 4a에서 하향링크 및 상향링크별 시간 슬럿의 순서를 의미한다. 예컨대, 도 4a의 i 프레임에서 1번 하향링크 서브프레임은 DL 1을 의미하고, 상향링크 1번 서브프레임은 UL 1을 의미한다. 여기서 MAP은 하향 링크에서 지시정보를 제공하는 제어 채널을 의미한다.
도 4b의 프레임은 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿간 비율이 4:4인 TDD 통신 시스템에서 사용될 수 있다.
하기 표 8 및 9는 도 4b에서 도시한 하향링크 및 상향링크 시간 슬럿에서 HARQ 전송 타이밍 구조에 따른 신호 송수신을 각각 나타낸 표이다.
DL burst
MAP&Burst (DL) ACK (UL) ReTx (DL)
subframe index Frame index subframe index Frame index Subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1
1 i 1 i 1 i+1
2 i 2 i 2 i+1
3 i 3 i 3 i+1
UL burst
MAP(DL) Burst (UL) ACK (DL) ReTx (UL)
subframe index Frame index subframe index Frame index subframe index Frame index subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1 0 i+1
1 i 1 i 1 i+1 1 i+1
2 i 2 i 2 i+1 2 i+1
3 i 3 i 3 i+1 3 i+1
도 4c의 프레임은 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿간 비율이 3:5인 TDD 통신 시스템에서 사용될 수 있다.
하기 표 10 및 11은 도 4c에서 도시한 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조에 따른 송수신을 각각 나타낸 표이다.
DL data burst
MAP &Data burst (DL) ACK (UL) ReTx (DL)
subframe index Frame index subframe index Frame index Subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1
i 1 i i+1
1 i 2 i 1 i+1
i 3 i i+1
2 i 4 i 2 i+1
UL Data burst
MAP(DL) Data burst (UL) ACK (DL) ReTx (UL)
subframe index Frame index subframe index Frame index subframe index Frame index subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1 0 i+1
i 1 i i+1 1 i+1
1 i 2 i 1 i+1 2 i+1
i 3 i i+1 3 i+1
2 i 4 i 2 i+1 4 i+1
상기 도 4d의 프레임은 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿간 비율이 6:2인 TDD 통신 시스템에서 사용될 수 있다.
하기 표 12 및 13은 도 4d에서 도시한 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조에 따른 신호 송수신을 각각 나타낸 표이다.
MAP & Data burst (DL) ACK (UL) ReTx (DL)
subframe index Frame index subframe index Frame index Subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1
1 i i 1 i+1
2 i i 2 i+1
3 i 1 i 3 i+1
4 i i 4 i+1
5 i i 5 i+1
MAP(DL) Data burst (UL) ACK (DL) ReTx (UL)
subframe index Frame index subframe index Frame index subframeindex Frame index subframe index Frame index
0 i 0 i 0 i+1 0 i+1
1 i i 1 i+1 i+1
2 i i 2 i+1 i+1
3 i 1 i 3 i+1 1 i+1
4 i i 4 i+1 i+1
5 i i 5 i+1 i+1
상기 표 6내지 표 13은 상기 표 3과 4에서 정의된 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 전송 타이밍 구조 규칙에 의해 만들어진 각 서브 프레임에서 HARQ 전송 타이밍 구조의 예를 보여준다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 FDD 무선 이동 통신 시스템에서 하향링크 데이터 버스트의 HARQ 신호 송수신을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 하나의 FA는 8개의 시간 슬럿들로 구성될 수 있다. F는 FDD 통신 시스템에서 하나의 프레임을 구성하는 서브프레임의 개수를 의미한다. 하향링크의 경우, 하나의 프레임에서 서브프레임 순서가
Figure 112008086530644-pat00010
이전인 시간 슬럿들에서 송신된 데이터 버스트에 대한 피드백은 동일 프레임내에서 이루어진다. 하지만, 하나의 서브 프레임에서 서브 프레임 순서가
Figure 112008086530644-pat00011
이후인 시간 슬럿들에서 송신된 데이터 버스트에 대한 피드백은 다음 프레임에서 이루어진다.
예를 들어 F=8인 경우를 설명하면, 도 5에서 송신단이 i번 프레임의 DL0 시간 슬럿에서의 MAP은 i번 프레임의 DL 0에서 시작하는 버스트를 지시하고, 상기 지시대로 i번 프레임의 DL0에서 송신이 시작된 데이터 버스트에 대한 ACK 또는 NACK 송신은 i번 프레임의 UL4 시간 슬럿을 통해 이루어진다. 하지만, 상기 송신단이 i번 프레임의 DL7 시간 슬럿에서의 MAP에서 송신이 지시되고, 상기 시간 슬럿에서 송신이 시작된 데이터 버스트에 대한 ACK 또는 NACK의 송신은 i+1번 프레임의 UL3을 통해 이루어진다. 도 5에서는 DL0 와 DL7에서 송신되는 데이터 버스트에 대한 예만 도시하고 있으며, 하기 표 14는 F=8인 FDD 통신 시스템에서의 각 서브프레임에서 제공하는 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 신호 송수신 관계를 나타내고 있다.
하기 표 14는 도 5에 따른 FDD 시스템에서 하향링크 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 신호 송수신을 나타낸 표이다.
MAP Data burst ACK ReTx.
subframe index Frame index subframeindex Frame index subframe index Frame index subframeindex Frame index
0 i 0 i 4 i 0 i +1
1 i 1 i 5 i 1 i +1
2 i 2 i 6 i 2 i +1
3 i 3 i 7 i 3 i +1
4 i 4 i 0 i +1 4 i +1
5 i 5 i 1 i +1 5 i +1
6 i 6 i 2 i +1 6 i +1
7 i 7 i 3 i +1 7 i +1
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 FDD 무선 이동 통신 시스템에서 상향링크 데이터 버스트의 HARQ 신호 송수신을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 송신단은 i번 프레임에서 DL0 시간 슬럿을 통해 MAP을 수신하고, i번 UL4 시간 슬럿을 통해 상향링크 데이터 버스트 송신을 시작한다. 상기 상향링크 데이터 버스트에 대한 ACK 또는 NACK의 송신은 i+1번 프레임의 DL0 시간 슬럿을 통해 이루어진다.
하기 표 15는 도 6에 따른 FDD 시스템에서 상향링크 데이터 버스트 송신에 대한 HARQ 신호 송수신을 나타낸 표이다.
MAP Data burst ACK ReTx.
subframeindex Frame index subframeindex Frame index subframeindex Frame index subframe index Frame index
0 i 4 i 0 i 4 i +1
1 i 5 i 1 i 5 i +1
2 i 6 i 2 i 6 i +1
3 i 7 i 3 i 7 i +1
4 i 0 i +1 4 i +1 0 i +2
5 i 1 i +1 5 i +1 1 i +2
6 i 2 i +1 6 i +1 2 i +2
7 i 3 i +1 7 i +1 3 i +2
한편, 통신 기술의 발전에 따라 하나의 통신 시스템에 기존의 통신 시스템과 진보된 통신 시스템이 공존할 수 있는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 경우 상기 기존 통신 시스템과 진보된 통신 시스템간에는 TDM(Time Division Multiplexing) 혹은 FDM(Frequency Division Multiplexing)으로 구분될 수 있다.
본 발명에서는 하향링크 구간을 TDM으로 기존 통신 시스템과 진보된 통신 시스템을 구분하고, 상향링크 구간을 FDM으로 기존 통신 시스템과 진보된 통신 시스템을 구분하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 여기서, 상기 기존 통신 시스템은 일 례로 IEEE 802.16e 통신 시스템이 될 수 있고, 상기 진보된 통신 시스템은 일 례로 IEEE 802.16m 통신 시스템이 될 수 있다. 이하에서는 기존 통신 시스템을 IEEE 802.16e 통신 시스템으로, 진보된 통신 시스템을 IEEE 802.16m 통신 시스템으로 설명하기로 한다.
시간 분할된 하향링크 구간은 공존 비율에 따라 각 시스템이 점유하는 시간 슬럿의 위치 및 개수가 변화한다. 상기 공존 비율이라 함은, IEEE 802.16e 통신 시스템과 IEEE 802.16m 통신 시스템 각각에 할당된 자원량의 비를 의미한다. 상기 자원량은 시간 슬럿 단위 및 주파수 대역 단위, 일 례로 서브 채널이 될 수 있다. 상기와 같이 상향링크 구간이 주파수 분할되어 두 시스템이 다중화되는 경우, 하향링크 구간내의 서브프레임에서 송신이 시작되는 데이터 버스트들에 대한 ACK/NACK 대응 관계는 상기 설명한 M:N TDD 통신 시스템에서의 대응 관계와 동일하다. 그러나, 하향링크가 시간 다중화되어 공존되는 경우, 하향링크 구간에서 HARQ 전송 타이밍 구조에서 사용할 수 있는 시간 슬럿의 개수가 변화하게 된다. 그러므로 본 발명에서는 상기 IEEE 802.16m 통신 시스템을 위해 사용되는 자원 영역에서의 HARQ 전송 타이밍 구조는 IEEE 802.16m 영역내에서의 시간 구간 비율을 고려하여야 한다. 상기의 방식으로 대응 관계를 구성할 시, 시스템이 점유하는 영역의 크기가 작아, 대응 되는 서브프레임까지 처리지연 시간이 확보되지 않은 경우, 다음 프레임의 동일 서브프레임 위치로 지연된다. 이와 같은 공존 모드에서 HARQ timing 대응 구조는 16m 영역에서의 상향링크 및 하향 링크 비율에 따라 사용된다. 하기에서는 표 3과 4에서 정의된 HARQ 타이밍 구조를 이용한 경우를 예를 들어 설명한다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 다양한 공존 비율에 따른 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 7의 (a)에서 하향링크 구간의 경우, IEEE 802.16e 통신 시스템이 점유하는 시간 슬럿의 개수가 3이고, IEEE 802.16m 통신 시스템이 점유하는 시간 슬럿 개수가 2이다. 또한, 상향링크 구간의 경우, IEEE 802.16e 통신 시스템이 점유하는 주파수 대역과 IEEE 802.16m 통신 시스템이 점유하는 주파수 대역간 비율이 3:2이다. 따라서 도 7의 (a)의 경우 공존 비율은 3:2이다. 한편, IEEE 802.16m 통신 시스템의 프레임 영역만을 고려할 경우 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿간 비율은 2:3이다. 그러므로 IEEE 802.16m 영역에서의 HARQ 전송 타이밍 구조는 2:3 비율에 에 따라 결정된다.
도 7의 (b)에서 하향링크 구간의 경우, IEEE 802.16e 통신 시스템이 점유하는 시간 슬럿의 개수가 2이고, IEEE 802.16m 통신 시스템이 점유하는 시간 슬럿 개수가 3이다. 또한, 상향링크 구간의 경우, IEEE 802.16e 통신 시스템이 점유하는 주파수 대역과 IEEE 802.16m 통신 시스템이 점유하는 주파수 대역간 비율이 2:3이다. 따라서 도 7의 (b)의 경우 공존 비율은 2:3이다. 한편, IEEE 802.16m 통신 시스템만을 고려할 경우 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿 비율은 3:3이다.
도 7의 (c)에서 하향링크 구간의 경우, IEEE 802.16e 통신 시스템이 점유하는 시간 슬럿의 개수가 1이고, IEEE 802.16m 통신 시스템이 점유하는 시간 슬럿 개수가 4이다. 또한, 상향링크 구간의 경우, IEEE 802.16e 통신 시스템이 점유하는 주파수 대역과 IEEE 802.16m 통신 시스템이 점유하는 주파수 대역간 비율이 1:4이다. 따라서 도 7의 (a)의 경우 공존 비율은 1:4이다. 한편, IEEE 802.16m 통신 시스템에서 하향링크 시간 슬럿과 상향링크 시간 슬럿 비율은 4:3이다.
한편, IEEE 802.16e 통신 시스템과 IEEE 802.16m 통신 시스템이 공존하는 경우, 16m 통신 시스템을 위한 UL HARQ 전송 타이밍 구조를 상기 설명한 TDD 비율에 따라 구성할 수 있다. 그러나, TDD 통신 시스템에서 공존 비율에 따라 대응되는 하향링크 구간의 서브프레임 구간이 IEEE 802.16m 영역이 아닐 경우에는 상기 UL HARQ 전송 타이밍 구조를 구성하기가 어렵다.
이에 본 발명에서는 IEEE 802.16e 통신 시스템과 IEEE 802.16m 통신 시스템이 공존하는 경우의 UL HARQ 전송 타이밍 구조 구성시, 대응되는 하향링크 서브프레임이 IEEE 802.16m 통신 시스템의 영역이 아닐 경우에 상기 대응되는 하향링크 서브프레임과 가장 가까운 IEEE 802.16m 통신 시스템 영역의 서브프레임에 대응시켜 전송 타이밍 구조를 구성하는 방법을 제안한다.
이에 따라, 도 8은 TDD 5:3 시스템에서 프레임 구조를 보여준다.
도 8에서 (a)는 상기 설명한 바에 따라 5:3 비율을 가지는 TDD 통신 시스템에서 UL HARQ 전송 타이밍 구조를 보여준다. 도 8에서 (b)는 5:3 비율을 가지는 TDD 통신 시스템에서 기존 통신 시스템(IEEE 802.16e)과 새로운 통신 시스템(IEEE 802.16m) 의 공존 비율이 2:3인 경우, UL HARQ 전송 타이밍 구조를 예로써 보여준다. 여기서는 하나의 예로써, 상기 두 시스템이 하향링크에서는 시간 분할 다중화되고, 상향링크에서는 주파수 분할 다중화됨을 보여주고 있다.
상기 도 8의 (a)에서 상향링크 서브프레임 UL0는 하향링크 서브프레임 DL0 또는 DL1과 대응되고, 상향링크 서브프레임 UL1은 하향링크 서브프레임 DL2 또는 DL3 와 대응되며, 상향링크 서브프레임 UL2는 하향링크 서브프레임 DL4와 대응된다. 그러나, 공존 비율이 2:3이므로 IEEE 802.16m 통신 시스템은 DL2 내지 DL4까지 영역을 사용하게 되므로 상향링크 서브프레임 UL0에 대한 새로운 전송 타이밍 구조 구성이 필요하다. 이에 따라, 상기 도 8의 (b)에서는 상기 UL0에 대한 HARQ 전송 타이밍 구조를 ULO에 대응 되는 DL0 또는 DL1과 가까운 DL2에 대응시켜 구성한다. 즉, 5:3 비율을 가지는 TDD 통신 시스템에서 공존 비율이 2:3인 경우, IEEE 802.16m 영역에 해당하는 DL2 서브프레임은 상향링크 서브프레임 UL 0 또는 UL1과 대응되어 UL HARQ 전송 타이밍 구조를 구성할 수 있다.
상기와 같이 서로 다른 시스템(일례로 IEEE 802.16e와 IEEE 802.16m)이 공존하는 경우, IEEE 802.16m 시스템에서의 HARQ 동작시 전 프레임 구간을 고려하며, IEEE 802.16m의 특정 시간 슬럿에 대응되는 시간 슬럿이 IEEE 802.16m 영역에 포함된 시간 슬럿이 아니면 상기 특정 시간 슬럿에 대응되는 시간 슬럿 이후에 위치한 가장 가까운 IEEE 802.16m 영역의 시간 슬럿과 상기 특정 시간 슬럿을 대응시킨다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 제1실시예에 따른 H-FDD 모드에 따른 프레임 구조를 보여준다.
도 9a는 H-FDD 구조의 하나인 DL-UL 형태로써, HARQ 전송 타이밍 구조는 하향링크 구간에서 DL0 내지 DL3과, 상향링크 구간에서 UL4 내지 UL7으로 구성된다. 도 9(b)는 H-FDD의 다른 구조인 UL-DL 헝태로써, HARQ 전송 타이밍 구조는 하향링크 구간에서 DL4 내지 DL7으로 구성되고 상향링크 구간에서 UL0 내지 UL3 으로 구성된다.
상기 도 9에서는 DL:UL =4:4를 도시하고 있으나, H-FDD 방식이 적용된 프레임에서 상기 DL:UL간 비율은 셀 로딩 상황 및 통신 환경에 따라 변화할 수 있다. 그러므로 H-FDD 방식에서 HARQ 전송 타이밍 구조 구조는 상기 설명한 TDD 방식의 HARQ 구조에 기반한다. 그리고 상기 설명한 H-FDD 구조에 따라 서브프레임 인덱스를 쉬프트(shift)하여 고려한다.
그러면, 하기 표 16 내지 19를 참조하여 다양한 HARQ 전송 타이밍 구조에 대해 설명하기로 한다. 하기 표 16 내지 19에서 기재된 용어들은 다음과 같이 정의된다. M 및 N은 각각 하향링크 구간과 상향링크 구간에 포함된 서브프레임의 개수를 의미하고, K는 M/N으로 정의되고, *는 데이터 버스트가 점유하는 첫번째 서브프레임의 인덱스를 지시한다(m,...,m+L-1). 예컨대, 하나의 데이터 버스트가 적어도 둘 이상의 시간 슬럿들을 점유하여 송신되거나 수신되는 경우, 상기 *는 점유된 시간 슬럿들 중 첫번째 서브프레임의 인덱스, 즉 첫번째 시간 슬럿을 의미한다.
하기 표 16 및 17은 상기 H-FDD 방식이 적용된 통신 시스템에서 DL-UL 형태의 H-FDD 구조에서 각각 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 보여준다.
Figure 112008086530644-pat00012
Figure 112008086530644-pat00013
상기 표 16 및 17에서는 H-FDD DU 구조에 대한 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 설명하고 있다. 여기서 m은 하향링크 구간에 포함된 서브프레임의 인덱스를 의미하고(m=0,...,M-1), n은 상향링크 구간에 포함된 서브프레임의 인덱스를 의미하고(n=M,...,M+N-1), i는 프레임 인덱스를 의미한다(i=0,...,3).
상기 표 16 및 17을 참조하면, DL-UL 구조(즉, DU 구조)에서는 상향링크(UL) 구간이 하향링크 서브 프레임보다 시간적으로 뒤에 위치하므로, 상기 상향링크 구간에 포함된 서브프레임 인덱스(n)는 하향링크를 점유하는 서브프레임 개수인 M만큼 쉬프트(shift)되어 결정된다. 여기서 F개의 시간 슬럿들은 M:N으로 분할되어 하향링크 구간과 상향링크 구간을 구성한다.
하기 표 18 및 19은 H-FDD 방식이 적용된 통신 시스템에서 UL-DL 형태의 H-FDD 구조에서 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 보여준다.
Figure 112008086530644-pat00014
Figure 112008086530644-pat00015
상기 표 18 및 19은 H-FDD UD 구조에 대한 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 설명하고 있다. m은 하향링크 구간에 포함된 서브프레임의 인덱스를 의미하고(m=N,...,N+M-1), n은 상향링크 구간에 포함된 서브프레임의 인덱스를 의미하고(n=0,...,N-1), i는 프레임 인덱스를 의미한다(i=0,...,3). 상기 표 20 및 21를 참조하면, UL-DL 구조에서는 하향링크 구간이 상향링크 구간보다 시간적으로 뒤에 위치하므로, 상기 하향링크 구간에 포함된 서브프레임 인덱스(m)는 하향링크를 점유하는 서브프레임 개수인 N만큼 쉬프트되어 결정된다. 상기 표 18 및 19에서 m'은 하향링크 구간에서 서브프레임 순서(order)를 의미한다.
한편, 도 9에서는 4:4 HARQ 전송 타이밍 구조 구조에 대해 설명하였지만 3:5, 5:3과 같이 다양한 비율을 가지는 HARQ 전송 타이밍 구조도 가능하다. 예를 들어, DL:UL=3:5인 HARQ 전송 타이밍 구조의 경우, 도 8에서는 DL0, DL1, DL2는 UL3, UL4, UL5, UL6, UL7과 대응되는 관계를 가진다.
또한, 상기의 FDD 통신 시스템에서의 HARQ 전송 타이밍도를 기반하여 버스트 링크 또는 피드백 링크 할당시 i번 시간 슬럿과 (i+F/2)번 시간 슬럿을 동시에 할당하지 않도록 함으로써 Hybrid FDD 시스템을 지원할 수 있다.
본 발명에서 한 프레임 길이의 HARQ 재송신 지연을 갖는 경우를 고속 HARQ 전송 타이밍 구조(fast HARQ interlace)라 한다. 시간 영역에서 상향링크와 하향링크가 시간적으로 구분되는 TDD 프레임 구조의 경우, 프레임마다 동일한 위치에서 데이터 버스트가 송신 혹은 재송신되면서 프레임 길이에 해당하는 재송신 지연을 갖는 고속 HARQ 전송 타이밍 구조를 지원하기 위해서는 각 서브 프레임의 길이가 송수신 지연(프로세스 지연) 길이, 즉 송수신 지연 시간보다 길어야 한다.
이에 본 발명에서는 TDD 프레임 구조에서 일정한 길이의 재송신 지연을 지원하기 위해 각 서브 프레임의 길이를 데이터 버스트 송신 또는 수신 처리 지연 시간보다 길게 구성함으로써 서브 프레임내의 모든 서브프레임에서 고속 HARQ 전송 타이밍 구조를 지원할 수 있다. 만약에 서브 프레임의 길이가 송신 또는 수신 처리 지연 시간보다 짧거나 같은 경우에는 고속 HARQ 전송 타이밍 구조를 지원하지 못하는 서브프레임이 존재하게 되며, 이 경우 이후 프레임의 동일 서브프레임 인덱스에서 해당 동작이 수행된다. 상기의 경우를 슬로우 HARQ 인터레이스(slow HARQ interlace)라 한다. 상기 서브프레임의 위치는 주로 다른 링크 구간과 인접한 영역이며, 링크 구간의 양 끝쪽의 서브프레임에 해당한다. 여기서 송신 또는 수신 처리 지연 시간이 서로 다를 경우, 하향링크 구간 및 상향링크 구간의 길이는 송신 및 수신 처리 지연 시간 중 큰 처리 지연 시간보다 긴 길이를 가지는 경우 빠른 재전송 시간을 가질 수 있다. 예를 들어, 1개의 서브프레임 구간동안 송신된 데이터 버스트의 송신 또는 수신 처리 지연에 소요되는 서브프레임이 2개일 경우, 하향링크 구간 및 상향링크 구간은 3개 이상의 서브프레임들로 구성되어야 한다.
본 발명에서 제안한 대응 관계에 따른 HARQ 동작이 송신 프로세싱 또는 수신 프로세싱 시간으로 인해 상기 HARQ 동작이 수행되기 어려운 경우에는 이후 프레임의 상기 대응 관계로 인해 동일한 서브프레임에서 수행됨을 특징으로 한다. 또한, 각 HARQ 동작의 주기가 변화할 수 있으나, 서브프레임의 위치는 동일함을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 제2실시예에서는 시스템의 능력(예, 송신 및 수신 프로세싱 시간) 또는 버스트 전송 구간 또는 버스트가 송신되는 서브 프레임의 위치에 따라 HARQ 피드백 또는 재전송 시점이 정해지며, 데이터 버스트 송신을 지시하는 MAP 타이밍이 자유로울 수 있다. 즉, 본 발명의 제2실시예에서는 데이터 버스트 송신에 앞선 임의의 위치에서 데이터 버스트 송신을 지시할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2실시예에서는 링크를 데이터 버스트가 송신되는 데이터 버스트 송신 링크와, 데이터 버스트 에러 검출 여부를 피드백하는 피드백 링크로 구분하기로 한다. 즉, 하향링크 데이터 버스트 송신시 데이터 버스트 송신 링크는 하향링크가 되고, 피드백 링크는 상향링크가 된다. 상향링크 데이터 버스트 송신시 데이터 버스트 송신 링크는 상향링크가 되고, 피드백 링크는 하향링크가 된다
본 발명의 제2실시예에 대해 설명하기 전에 다시 한번 지연(delay)의 종류 및 정의에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 제2실시예에서 사용되는 지연은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같다. 즉, HARQ 재송신 지연은 데이터 버스트 송신과 데이터 버스트 재송신간의 시간 간격을 의미한다.
송신 지연은 송신단이 NACK을 수신한 서브프레임의 다음 서브프레임부터 데이터 버스트를 재송신하는 서브프레임의 이전 서브프레임까지의 시간 간격 또는 데이터 버스트 전송을 지시받은 후, 다음 데이터 버스트를 송신하는 서브프레임 이전까지를 의미한다. 송신 오프셋은 송신단의 송신 프로세싱 시간 또는 고려하는 HARQ 전송 구조에 따라 정해지며, 임의의 서브프레임에서 전송한 NACK 또는 MAP에 대해 데이터 버스트의 전송을 시작하는 서브프레임의 인덱스까지의 구간을 의미한다. 즉, m번 서브프레임에서 전송한 MAP 또는 NACK에 대해 송신 오프셋 이후의 서브프레임 인덱스에서 데이터 버스트가 전송된다. 수신 지연은 수신단이 데이터 버스트를 수신한 서브프레임의 다음 서브프레임부터 ACK 혹은 NACK을 송신하는 서브프레임의 이전 서브프레임까지의 시간 간격을 의미한다. 수신 오프셋은 수신단의 수신 프로세싱 시간 또는 고려하는 HARQ 전송 구조에 따라 정해지며, 임의의 서브프레임에서 시작한 데이터 버스트 전송에 대해, HARQ 피드백을 전송할 서브프레임 인덱스까지의 구간을 의미한다. 즉, m 번 서브프레임에서 전송한 버스트에 대해 수신 오프셋 이후의 서브프레임 인덱스 에서 HARQ 피드백이 전송된다. 재전송 구간은 수신한 버스트에 대해 NACK을 송신하여 상기 버스트를 재수신할 때까지의 시간 간격을 의미한다. 즉, 재전송 구간은 상기 송신 오프셋과 수신 오프셋의 합으로 표현된다.
본 발명의 제2실시예에서는 F개의 서브프레임(미니프레임 혹은 시간 슬럿)으로 구성되는 프레임 기반의 HARQ 동작에 대한 송신 타이밍을 결정하기 위해 다음을 가정하기로 한다. 데이터 버스트 송신 링크 구간은 M개의 서브프레임들로 구성되고, 피드백 링크 구간은 N개의 서브프레임들로 구성되며, 하나의 프레임은 F개, 즉 M+N개의 서브프레임들로 구성된다.
하기 표 20은 TDD 통신 시스템에서 지연이 발생하지 않을 경우의 데이터 버스트 송신, ACK(NACK) 송신 및 데이터 버스트 재송신간 HARQ 동작 타이밍 관계를 보여준다.
Operation Sub-frame index in each link Frame index
Data transmission in Data Burst Tx Link
Figure 112008086530644-pat00016
Figure 112008086530644-pat00017
ACK transmission in Feedback Link n
Figure 112008086530644-pat00018
Data Retransmission in Data Burst Tx Link
Figure 112008086530644-pat00019
Figure 112008086530644-pat00020
상기 표 20에서 m은 데이터 버스트 구간에 해당하는 서브프레임 인덱스를 나타내고, n은 피드백 링크에 해당하는 서브프레임 인덱스를 나타낸다. 상기 m과 n은 HARQ를 지원하기 위한 서브프레임 대응 구조, 즉 HARQ 인터레이스 구조에 의해 정해진다.
만약, TDD 통신 시스템에서 데이터 버스트 송신, 수신 및 피드백 송신이 하나의 프레임에서 이루어질 수 있는 경우의 수신 지연은 하기 수학식 2와 같이 결정된다.
M-m+n
상기 수학식 2에서 m, n은 고려하는 HARQ 타이밍 구조에 따라 결정된다.
하지만, 수신단이 데이터 버스트 수신 후 이를 복호하고 피드백을 송신하기까지의 시간적인 여유가 충분하지 않은 경우에는 상기 수학식 1을 적용하기가 어렵게 된다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 수신단의 Roffset 결정 과정을 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 1002단계에서 수신단은 k1 값을 0으로, offset 값을 Aoffset으로 초기화 한 후 1004단계로 진행한다. 상기 1004단계에서 상기 수신단은 상기 offset 값이 NTTI+NRX_P보다 크거나 같은지 판별한다. 판별 결과, 상기 offset 값이 NTTI+NRX_P보다 작은 값을 가지는 경우, 1006단계에서 상기 수신단은 k1 값을 1 증 가시킨 후 offset 값을 Aoffset+F×k1으로 결정하고 1004단계로 되돌아간다. 만약, 상기 1004단계에서 상기 offset 값이 NTTI+NRX_P보다 크거나 같은 경우, 1008단계에서 상기 수신단은 Roffset을 offset 값으로 결정한다. 여기서, 상기 Roffset은 상기 수신단이 데이터 버스트를 수신한 서브프레임의 바로 다음 서브프레임부터 피드백 신호를 송신하는 서브프레임까지의 서브프레임 개수를 의미한다. 즉, 데이터 버스트를 수신하기 시작하여 수신된 데이터 버스트에 대한 HARQ 피드백을 송신할 때까지의 시간 지연을 의미한다. 상기 m번 시간 슬럿에서 송신된 데이터 버스트에 대한 HARQ 피드백은 Roffset 이후인 m+Roffset 번 시간 슬럿에서 전송된다. 즉, i번 프레임의 m번 시간 슬럿에서 송신된 데이터 버스트에 대한 HARQ 피드백은 i + {floor((m+Roffset)/(M+N)) }번 프레임의 {mod(m+Roffset, M+N) - M}번 서브프레임에서 전송된다. 그리고 UL HARQ에서는 상향링크가 하향링크 이후에 위치하므로 상기 프레임 인덱스 계산시, 피드백 링크인 하향링크 구간을 { floor((N+m+Roffset)/(M+N)) }와 같이 고려한다. 여기서 M+N은 하나의 프레임 구간이다.
하기에서는 상기 도 10의 Roffset 결정까지의 과정에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 NTTI는 데이터 버스트 송신에 소요되는 시간 슬럿의 개수를 의미하고, NRX_P는 데이터 버스트 수신 후 처리에 소요되는 시간 슬럿의 개수를 의미한다. 따라 서, NTTI+NRX_P는 수신단이 데이터 버스트의 수신 후 피드백을 보내기까지 요구되는 최소한의 시간을 의미한다. 상기 1004단계에서와 같이 상기 offset 값이 NTTI+NRX_P보다 작은 값을 가지는 경우는 대응 링크의 구간이 짧아 상기 NTTI+NRX_P에 상응하는 시간을 수용하지 못하는 경우가 된다. 따라서 상기 시간 슬럿을 수용할 수 있도록 HARQ 피드백을 한 프레임 구간만큼 지연시키기 위해 상기 1006단계에서 상기 수신단은 k1 값을 1 증가시키게 된다. 상기 k1은 피드백 타이밍을 조정하기 위한 변수이다. 예컨대, k1이 0이라는 의미는 상기 수신단이 데이터 버스트를 수신한 프레임에서 피드백 신호가 송신됨을 의미하고, 상기 k1이 1이라는 의미는 상기 수신단이 데이터 버스트를 수신한 프레임의 다음 프레임에서 피드백 신호가 송신됨을 의미한다. 다시 말하자면, k1이 0이라는 의미는, HARQ 피드백 신호를 송신하기 전까지 데이터 버스트를 처리할 시간이 확보되어 수신 지연 시간 이후에 피드백 신호를 송신할 수 있음을 의미하고, 상기 k1이 1이라는 의미는, 상기 수신단이 HARQ 피드백 신호를 송신하기 전까지 데이터 버스트를 처리할 시간이 확보되지 않아, 수신 지연 시간에서 한 프레임구간만큼 지연시켜 피드백 신호를 전송함을 의미한다. 상기 k1은 0, 1, 2, … , k1,max의 범위를 가진다. 여기서 만약 k1 = 0이면 고속 피드백(fast feedback)을 제공하며, k1 > 0 이면 다음 프레임으로 피드백이 지연되어 저속 피드백(slow feedback)을 제공한다. 상기 수학식 2에서 보여 주듯이, 각 서브프레임에 서 제공되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 데이터 버스트가 송신되는 서브프레임의 위치와 대응되는 피드백 서브프레임의 위치, 그리고 상향링크 및 하향링크간 비율에 의해 다르게 결정된다.
상기 전송 구간을 살펴보면, 상기 데이터 버스트 송신 시점인 m번 서브프레임이 데이터 버스트 송신의 시작 시점이면, 데이터 버스트 송신 길이만큼의 송신 구간을 고려하며, 반면에 상기 서브프레임이 데이터 버스트 송신이 끝나는 시점이면 해당 시점에서 데이터 버스트가 송신되는 1개의 서브프레임을 고려한다. 즉, 여기서 데이터 버스트 송신이 끝나는 시점인 경우에는 수신 지연을 고려할 때, NTTI 를 1개의 서브프레임으로 고려한다.
보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 표 3에서 정의된 HARQ 타이밍 구조를이용한다. 데이터 버스트 링크 구간(M):피드백 링크 구간(N)이 6:2인 TDD 통신 시스템에서 데이터 버스트 수신 처리에 2개의 서브프레임(즉, TTI)이 소요되고, 데이터 버스트 송신에 1개의 서브프레임이 소요되는 경우를 가정한다. 이에 따라, NRX_P=2, NTTI=1, F=8, K=3이 된다. 상기 파라미터들 각각의 값은 서브프레임 단위를 가진다.
6:2 DL HARQ 경우, 데이터 버스트가 하향링크의 i번 프레임의 6번째 서브프레임(즉, m=5)에서 송신될 경우, 상기 서브프레임은 상향링크의 2번째 서브프레임(즉, n=1)과 대응 관계를 가지므로 1002단계에서 Aoffset은 M-m+n에 의해 2가 된다. 상기 2로 결정된 Aoffset은 offset이 되며, 1004단계에서 offset 값 2는 NRX_P+NTTI보다 작은 값을 가지므로, k1이 1 증가됨과 함께 1006단계에서 offset 값은 10이 된다. 마지막으로 1008단계에서 Roffset 값은 10으로 결정된다. 상기 수신단은 상기 결정된 Roffset 값에 따라 m=5 이후의 10번째 서브프레임, 즉 i+1번 프레임의 1번 서브프레임에서 피드백 신호를 송신한다. 왜냐하면, floor(15/8)=1, {mod(15,8)-6}=1이기 때문이다.
2 : 6 UL HARQ 경우에 대해, 데이터 버스트가 상향 링크의 i번 프레임의 6번째 서브프레임(즉, m=5)에서 송신될 경우, 상기 서브프레임은 하향 링크의 2번째 서브프레임(즉, n=1)과 대응 관계를 가지므로 1002단계에서 Aoffset은 2가 된다. 상기 2로 결정된 Aoffset은 offset이 되며, 1004단계에서 offset 값 2는 NRX_P+NTTI보다 작은 값을 가지므로, k1이 1 증가됨과 함께 1006단계에서 offset 값은 10이 된다. 마지막으로 1008단계에서 Roffset 값은 10으로 결정된다. 상기 수신단은 상기 결정된 Roffset 값에 따라 m=5 이후의 10번째 서브프레임, 즉, i+2 번 프레임의 하향 링크의 1번 서브프레임에서 피드백 신호를 송신한다. 왜냐하면, floor(21/8) = 2, {mod(15, 8)-6} = 1이기 때문이다.
상술한 바와 같이, 하나 이상의 프레임 이후에 해당하는 수신 지연이 발생할 경우, 상기 수학식 2 대신에 하기 수학식 3이 일반적으로 적용될 수 있다.
Figure 112008086530644-pat00021
여기서, M은 데이터 버스트 링크를 구성하는 서브프레임 개수, N은 피드백 링크를 구성하는 서브프레임 개수 이고, m은 데이터 버스트 링크의 서브프레임 인덱스, n 은 피드백 링크 서브프레임 인덱스, k1은 수신단의 수신 프로세싱 능력 또는 데이터 버스트 전송 구간 또는 데이터 버스트 전송 서브프레임 인덱스에 따라 정해지는 수신 지연 인자이다.
이상에서는 Roffset에 대해 설명하였다. 이하에서는 Toffset에 대해 설명하기로 한다. 여기서 데이터 버스트 송신이 다수의 서브프레임에 걸쳐 전송되는 경우, m은 데이터 버스트가 송신되는 임의의 서브프레임 인덱스일 수 있다. 특히, m이 데이터 버스트 송신의 시작시점 또는 데이터 버스트 송신이 끝나는 시점일 수 있다.
만약, M:N인 TDD 통신 시스템에서 송신단의 피드백 신호 수신 후 데이터 버스트 재송신이 하나의 프레임에서 이루어질 수 있는 경우의 송신 지연은 하기 수학식 4와 같이 결정된다.
N-n+m
하지만, 송신단이 HARQ 피드백 수신후, 다음 HARQ 버스트를 송신하기 까지의 시간적인 여유가 충분하지 않은 경우에는 상기 수학식 4를 적용하기가 어렵게 된다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 송신단의 Toffset 결정 과정을 도시한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 1102단계에서 송신단은 k2 값은 0으로, offset 값은 Doffset으로 초기화 한 후 1104단계로 진행한다. 상기 1104단계에서 상기 송신단은 상기 offset 값이 NTTI+NTX_P보다 크거나 같은지 판별한다. 판별 결과, 상기 offset 값이 NTTI+NTX_P보다 작은 값을 가지는 경우, 1106단계에서 상기 송신단은 k2 값을 1 증가시킨 후 offset 값을 Doffset+F×k2로 결정하고 1104단계로 되돌아간다. 만약, 상기 1104단계에서 상기 offset 값이 NTTI+NTX_P보다 크거나 같은 경우, 1108단계에서 상기 송신단은 Toffset을 offset 값으로 결정한다. 여기서, 상기 Toffset은 상기 송신단이 피드백 신호를 수신한 서브프레임의 바로 다음 서브프레임부터 데이터 버스트를 재송신하는 서브프레임까지의 서브프레임 개수를 의미한다. 즉, HARQ 피드백을 수신하여 상기 피드백에 대한 HARQ 버스트를 송신할 때까지의 시간 지연을 의미한다. 상기 n번 시간 슬럿에서 전송된 HARQ 피드백에 대한 HARQ 재송신은 Toffset 만큼 이후의 시간슬럿에서 전송된다. 즉, i번 프레임의 피드백 링크의 n번 시간 슬럿에서 수신된 HARQ 피드백에 대한 HARQ 재전송은 i + floor((n+Toffset)/(M+N)) 프레임의 {mod(n+Toffset, M+N)-N} 번 서브프레임에서 전송된다. 여기서 M+N은 하나의 프레임 구간이다. 그리고 DL HARQ에서는 상향링크가 하향링크 이후에 위치하므로 상기 프레임 인덱스 계산시, 피드백 링크인 상향 링크 구간을 { floor((N+n+Toffset)/(M+N))}와 같이 고려한다. 그리고, UL HARQ 인 경우, 상기의 송신 지연은 피드백 대신 MAP이 전송되는 시간 슬롯과 그에 대응 되는 데이터 버스트 전송이 시작되는 서브프레인 인덱스를 고려하여 산출될 수 있다.
상기 송신 지연 오프셋을 구하는 과정을 살펴보면, 상기 데이터 버스트 전송 시점인 m번 서브프레임이 버스트 전송의 시작 시점이면 해당 시점에서 시작하게 되므로 1개의 서브프레임 구간만큼의 전송구간을 고려하며, 반면에 상기 서브프레임이 데이터 버스트 송신이 끝나는 시점이면 데이터 버스트 송신 구간 만큼의 송신 구간을 고려한다. 즉, 여기서 데이터 버스트 송신이 끝나는 시점인 경우에는 송신 지연 오프셋을 산출할 때, NTTI 는 데이터 버스트 송신 구간을 고려한다. 반면, 데이터 버스트 송신이 시작하는 시점인 경우에는 송신 지연 오프셋을 산출할 때, NTTI는 1개의 서브프레임 구간을 고려한다.
하기에서는 상기 도 11의 Toffset 결정까지의 과정에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 NTTI는 데이터 버스트 송신에 소요되는 시간 슬럿(즉, 서브프레임)의 개수를 의미하고, NTX_P는 피드백 신호 수신 후 데이터 버스트 재송신까지 처리에 소요되는 시간 슬럿의 개수를 의미한다. 따라서, NTTI+NTX_P는 송신단이 피드백 신호 수신 후 데이터 버스트를 재송신하기까지 요구되는 최소한의 시간을 의미한다. 상기 1104단계에서와 같이 상기 offset 값이 NTTI+NTX_P보다 작은 값을 가지는 경우, 송신 처리 시간 확보를 위해 상기 1106단계에서 상기 송신단은 k2 값을 1 증가시키게 된다. 상기 k2는 데이터 버스트의 재송신 타이밍을 조정하기 위한 변수이다. 예컨대, k2가 0이라는 의미는 상기 송신단이 피드백 신호를 수신한 프레임에서 데이터 버스트가 재송신됨을 의미하고, 상기 k1이 1이라는 의미는 상기 송신단이 피드백 신호를 수신한 프레임의 다음 프레임에서 데이터 버스트가 재송신됨을 의미한다. 상기 k2는 0, 1, 2, … , k2,max의 범위를 가진다. 이와 같이, 버스트 전송 구간과 송신 및 수신 처리 지연 시간에 따라 다른 지연을 가질 수는 있으나, 각 HARQ 동작이 동일 서브프레임에서 수행됨을 특징으로 한다.
보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 데이터 버스트 링크 구간(M):피드백 링크 구간(N)이 6:2인 TDD 통신 시스템에서 데이터 버스트 재송신 처리에 2개의 서브프레임(즉, TTI)이 소요되고, 데이터 버스트 송신에 1개의 서브프레임이 소요되는 경우를 가정한다. 이에 따라, NTX_P=2, NTTI=1, F=8, K=3이 된다. 상기 파라미터들 각각의 값은 서브프레임 단위를 가진다.
HARQ 피드백 송신이 i번 프레임의 피드백 링크의 n번 서브프레임에서 발생한 경우, 상기 HARQ 피드백에 따른 송신 지연을 살펴보자. 상기 i번 프레임의 피드백 링크의 n 번 서브프레임에 대한 다음 HARQ 데이터 버스트 송신의 최소 송신 지연시간은 N-n+m이다. 예를 들어, 하향링크의 첫번째 서브프레임(즉, m=0)에서 전송된 데이터 버스트에 대한 HARQ 피드백은 상향링크의 첫번째 서브프레임 (즉, n=0)에서 전송된다. 그러므로 1102 단계에서 상기 HARQ 피드백에 따른 다음 HARQ burst 전송을 위한 최소 지연 시간은 상기 수학식 4를 이용하여 2가 된다.
상기 2로 결정된 Doffset은 offset이 되며, 1104단계에서 offset 값 2는 NTX_P+NTTI보다 작은 값을 가지므로, k2가 1 증가됨과 함께 1106단계에서 offset 값은 10이 된다. 마지막으로 1008단계에서 Toffset 값은 10으로 결정된다. 상기 송신단은 상기 결정된 Toffset 값에 따라 n=0 이후의 10번째 서브프레임, 즉 i+2번 프레임의 첫번째 서브프레임에서 데이터 버스트를 재송신한다.
6:2 TDD 시스템에서의 DL HARQ 에 대해, i번 프레임의 상향링크의 첫번째 서브프레임에서 전송된 HARQ 피드백에 대한 버스트 재전송은 10개 서브프레임 이후인 i+2번 프레임의 첫번째 서브프레임에서 데이터 버스트를 재송신한다. 즉, floor((6+0+10)/8) = 2, mod(0+10, 8)-2=0 이다.
2:6 TDD 시스템에서의 UL HARQ 에 대해, i번 프레임의 하향 링크의 첫번째서브프레임에서 전송된 HARQ 피드백 혹인 MAP 전송에 대한 버스트 재전송 혹은 버스트 전송은 10개 서브프레임 이후인, i+1 번 프레임의 상향링크의 첫번째 서브프레임에서 데이터 버스트를 재송신한다. 즉, floor((0+10)/8) = 1, mod(0+10, 8)-2 = 0이다.
상술한 바와 같이, 적어도 두 프레임에 걸쳐 피드백 신호 수신 및 데이터 버스트의 재송신이 발생할 경우, 상기 수학식 3 대신에 하기 수학식 5가 일반적으로 적용될 수 있다.
Figure 112008086530644-pat00022
하기 표 21은 상술한 내용에 따라 Roffset, Toffset 및 HARQ 재송신 지연을 정리한 표이다.
Offset k1=0 또는 k2=0 k1>0 및 k2>0
ROffset M-m+n M-m+n+k1×F
TOffset N-n+m N-n+m+k2×F
재송신지연
(Re-Tx delay)		 F(where F=M+N) F×(k1+k2+1)
표 21에서 정리된 수신 지연 오프셋에 의해 정해지는 피드백 서브프레임의 위치는 다음 수식을 이용하여 산출된다.
Figure 112008086530644-pat00023
표 21에서 정리된 송신 지연 오프셋에 의해 정해지는 피드백 서브프레임의 위치는 다음 수식을 이용하여 산출된다.
Figure 112008086530644-pat00024
또한, 하나의 수퍼 프레임이 4개의 프레임으로 구성되는 경우, 프레임 인덱스와 수퍼 프레임 인덱스는 다음 수식을 이용하여 산출 된다.
Figure 112008086530644-pat00025
하기 표 22는 FDD 통신 시스템에서 하기 지연이 발생하지 않을 경우, 즉 k1=0 또는 k2=0인 경우의 의 데이터 버스트 송신, ACK(NACK) 송신 및 데이터 버스트 재송신간 HARQ 동작 타이밍 구조를 보여준다. 여기서 F가 홀수인 경우, 인덱스를 표현하기 위해 F/2 대신 ceiling(F/2)를 고려한다.
Operation (FDD) Sub-frame index in each link Frame index
Data transmission in Data Burst link
Figure 112008086530644-pat00026
Figure 112008086530644-pat00027
ACK transmission in feedback link m<F/2 m+F/2
Figure 112008086530644-pat00028
m≥F/2 m-F/2
Figure 112008086530644-pat00029
Data Retransmission in Data Burst link
Figure 112008086530644-pat00030
Figure 112008086530644-pat00031
하기 표 23은 FDD 통신 시스템에서 지연이 발생할 경우, 즉 k1>0 및 k2>0인 경우의 의 데이터 버스트 송신, ACK(NACK) 송신 및 데이터 버스트 재송신간 HARQ 동작 타이밍 구조를 보여준다.
Offset k1=0 또는 k2=0 k1>0 및 k2>0
ROffset F/2 F/2+k1×F
(k1=0,1,...,k1,max)
TOffset F/2 F/2+k2×F
(k2=0,1,...,k2,max)
재전송지연
(Re-Tx delay)		 F F×(k1+k2+1)
FDD 시스템에서 F가 홀수인 경우에는 F/2 대신 ceiling(F/2)를 고려한다.
하기 표 24는 표 3 및 4에서 정의한 HARQ timing 구조를 이용하여 다양한 비율을 가지는 M:N에 따른 송신 지연 및 수신 지연을 보여주는 표이다. 표 24에서는 데이터 버스트 송신 및 수신에 소요되는 처리 시간이 1 서브프레임이라고 가정한다. 즉, NRX_P=1, NTX_P=1, NTTI=1, F=8와 같다.
Figure 112008086530644-pat00032
하기 표 25는 다양한 비율을 가지는 M:N에 따른 송신 지연 및 수신 지연을 보여주는 표이다. 표 25에서는 데이터 버스트 송신 및 수신에 소요되는 처리 시간이 2 서브프레임이라고 가정한다. 즉, NRX_P=2, NTX_P=2, NTTI=1, F=8와 같다.
Figure 112008086530644-pat00033
하기 표 26은 다양한 비율을 가지는 M:N에 따른 송신 지연 및 수신 지연을 보여주는 표이다. 표 26에서는 데이터 버스트 송신 및 수신에 소요되는 처리 시간이 3 서브프레임이라고 가정한다. 즉, NRX_P=3, NTX_P=3, NTTI=1, F=8와 같다.
Figure 112008086530644-pat00034
상기 표 24 내지 26에서 보여주는 송신 및 수신 지연 offset은 HARQ 동작 사이의 시간 간격을 의미한다. 즉, 수신 지연 오프셋은 HARQ 데이터 버스트 수신 후 HARQ feedback 전송 시점까지의 거리이고, 송신 지연 오프셋은 HARQ feedback 이후 다음 HARQ 데이터 버스트 전송 시점까지의 거리이므로, 전송 구간이 1 서브프레임인 경우, HARQ 재전송 지연은 상기 송신 지연 오프셋과 수신 지연 오프셋의 합으로 표현될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 임의의 m번 서브프레임에서의 데이터 버스트 전송에 관하여, 상기 l번 서프브레임의 데이터 버스트 링크 구간내의 순서에 따라, 일정한 수신 지연 오프셋과 송신 지연 오프셋을 가진다. 만약 상기의 l번 서브프레임이 데이터 버스트 링크 구간내의 순서가 m번 일 경우, m번 서브프레임 인덱스의 HARQ 동작을 따른다. 그리고 m번 서브프레임에서 전송된 데이터 버스트에 대한 HARQ 피드백 전송 시점은 Roffset 이후의 시간 슬럿에서 수행되고, 상기 피드백에 대한 다음 HARQ 전송은 Toffset 이후의 시간 슬럿에서 수행되어, 상기 데이터 버스트에 대한 재전송 지연은 (Roffset+Toffset) 이후의 시간 슬럿 에서 수행된다. 그리고, 상기의 Roffset + Toffset 값은 프레임의 정수배로써 조정된다.
상기 표 25 및 26에서 Roffset이 8보다 큰 경우에는 피드백 신호의 지연 송신을 위해 k1은 0에서 1로 증가되고, Toffset이 8보다 큰 경우에는 데이터 버스트의 지연 재송신을 위해 k2는 0에서 1로 증가된다.
상기 표 24 내지 표 26 에서 도시한 오프셋에 따른 HARQ 동작이 수행되는 서브프레임, 프레임 및 수퍼 프레임 인덱스는 수식 6 내지 수식 8을 이용하여 정해진다.
한편, 본 발명은 동기식(synchronous) HARQ 방안과 비동기식(asynchronous) HARQ 방안 모두에 적용 가능하다.
상기 비동기식 HARQ 방안에서는 재송신 타이밍을 적응적으로 운용할 수 있기 때문에 송수신 시간 확보가 용이하다. 따라서 데이터 버스트 송신 구간의 끝지점에 맞추어 HARQ 동작을 지원하는 것이 효율적이게 된다. 반면에, 상기 동기식 HARQ 방안에서는 재송신 타이밍이 고정되어야 하므로 데이터 버스트 송신 구간의 시작점에 맞추어 HARQ 동작을 지원하는 것이 효율적이다.
또한 본 발명에서는 다중 접속 시스템에서 M:N TDD 프레임 구조하에서 하향링크의 HARQ 동작에 대한 대응 관계와 상향링크의 HARQ 동작에 대한 대응 관계가 동기화될 수 있음을 특징으로 한다. 즉, 하향링크의 HARQ 동작의 경우, m번째 서브 프레임에서 전송된 HARQ 데이터 버스트에 대해, 상기 제안한 방식에 따라, 수신 지연 offset 다음인 n 번째 서브 프레임에서 HARQ feedback 이 전송되며, 송신 지연 offset에 따라 일정 프레임 구간 후 m번 서브프레임에서 다음 HARQ 데이터 버스트가 송신된다. 그리고, 상향링크의 HARQ 동작의 경우, n번째 서브프레임에서 전송된 HARQ 데이터 버스트에 대해 수신 지연 offset 다음인 m 번째 서브프레임에서 HARQ feedback 이 전송되며, 송신 지연 offset에 따라 일정 프레임 구간 후 n번 서브 프레임에서 다음 HARQ 데이터 버스트가 송신된다.
예를 들어, 5:3 TDD 구조에서 하향링크 데이터 버스트에 대해, 하향링크 내의 2번 서브프레임에서 전송한 HARQ 버스트에 대한 HARQ feedback은 상향링크내의 1번 서브프레임에서 전송되고, 이에 대한 다음 HARQ 데이터 버스트 전송은 일정 프레임 구간 후의 하향링크내의 2번 서브프레임에서 전송된다. 그리고 상향링크 데이터 버스트에 대해, 상향링크내의 1번 서브프레임에서 전송된 HARQ 데이터 버스트에 대한 HARQ feedback 은 이후 구간의 하향링크내의 2번 서브프레임에서 전송되고, 이에 대한 다음 HARQ 데이터 버스트 전송은 일정 프레임 구간 후의 상향링크내의 1번 서브프레임에서 전송된다. 여기서 지연되는 프레임 개수는 전송 구간 또는 수신 및 송신 처리 지연에 의해 결정된다. 상기와 같이 동기화된 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송은 시스템이 활성화되는 시간 슬럿 구간을 최소화 함으로써, 전력 소모 감소 또는 다른 무선 통신 시스템과의 통신 자유도를 높일 수 있다.
한편, 다양한 DL:UL 비율을 가지는 TDD 통신 시스템 혹은 하향링크와 상향링크가 주파수로 구분되는 FDD 통신 시스템에서 HARQ 타이밍 구조는 각각 하기 표 27 및 28로 나타낼 수 있다. 상기 표 27 및 28에서 m은 하향링크에서의 서브프레임 인덱스(m=0, .., M-1)를 나타내고, n은 상향링크에서의 서브프레임 인덱스(n=0,..., N-1)를 나타낸다.
Figure 112008086530644-pat00035
여기서 F는 하나의 프레임을 구성하는 서브프레임 개수를 의미한다.
상기 표 27에서 프레임내 데이터 버스트 링크내의 m번 서브프레임에서 전송된 HARQ 데이터 버스트에 대해 HARQ Acknowledgement는 (Fx + F/2)개의 서브프레임 후에 위치한 피드백 링크내의 {(m+F/2) mod F}번 서브프레임에서 송신된다. 그리고 상기 데이터 버스트에 대한 다음 HARQ 데이터 버스트는 F/2 서브프레임 후에 위치한 데이터 버스트 링크내의 동일 서브프레임 위치인 m번 서브프레임에서 재송신된다. 여기서 x는 지연 인자로써, 시스템의 프로세싱 시간과 데이터 버스트 송신 구간에 따라 재송신 주기를 조정한다. 그리고 x의 최소값은 0이다. 예를 들어 8개의 서브프레임으로 구성되는 FDD 통신 시스템에서는 데이터 버스트 링크내의 m번 서브프레임에서 송신된 HARQ 데이터 버스트에 대해 HARQ acknowledgement는 4개의 서브프레임 구간 후에 위치한 피드백 링크내의 (m+4)번 서브프레임에서 전송되고, 상기 HARQ acknowledgement가 송신된 4개의 서브프레임 구간 후에 위치한 데이터 버스트 링크내의 m번 서브프레임에서 다음 HARQ 데이터 버스트가 송신된다.
표 28 내지 표 30에서 도시한 내용은 표 3 내지 표 4에서 정의한 HARQ 대응 구조를 이용한 경우이다.
Figure 112008086530644-pat00036
상기 표 28에서 M은 데이터 버스트 링크내의 서브프레임 개수이고, N은 피드백 링크내의 서브프레임 개수를 의미한다. 여기서,
Figure 112008086530644-pat00037
는 내림값을 나타내고
Figure 112008086530644-pat00038
는 올림값을 나타낸다.
하나의 프레임내 데이터 버스트 링크내의 m번 서브프레임에서 송신된 HARQ 데이터 버스트에 대한 HARQ Acknowledgement는 (M+N)x+M-m+n개의 서브프레임 후에 위치한 피드백 링크내의
Figure 112008086530644-pat00039
번 서브프레임에서 전송된다. 여기서 데이터 버스트 전송 구간 및 처리 지연에 따라 (M+N)의 배수만큼 동작 지연이 발생할 수 있다. 그리고 상기 데이터 버스트에 대한 다음 HARQ 데이터 버스트는 HARQ acknowledgement가 전송된 서브프레임에서 (M+N)y+N-n+m개의 서브프레임 후에 위치한 데이터 버스트 링크내의 동일 서브프레임 위치인 m번 서브프레임에서 재송신된다. 여기서 x와 y는 지연 인자(delay factor)로써, x는 수신단의 수신 프로세싱 시간과 데이터 버스트 송신 구간에 따라 재송신 주기를 조정하는 인자이며, y는 송신단의 송신 프로세싱시간과 데이터 송신 위치에 따라 재송신 주기를 조정하는 인자이고, 상기 x와 y의 최소값은 0이다. TDD 통신 시스템에서는 데이터 버스트 링크와 피드백 링크 비율에 따라 각 서브프레임에서 지연 시간이 달라질 수 있다. 그리고 K는 분포인자로써 버스트 링크 개수를 피드백 개수로 나눈 값으로 M/N이다. 즉, 본 발명에서는 HARQ 동작을 위해 데이터 버스트 링크와 피드백 링크 사이의 대응 관계를 정의하는 방법에 있어서, 작은 구간의 링크내의 서브프레임 개수만큼 큰 구간의 링크내의 서브프레임 개수를 그룹화하여 프레임내에서 대응관계를 가지도록 함을 특징으로 한다. 또한, 상기 대응 관계에서 다양한 시스템의 능력(예를 들어 송신/수신 프로세싱 시간)에 따라 재전송 주기는 프레임 길이 단위로 변화될 수 있다.
즉, DL HARQ 를 위한 HARQ 동작 타이밍은 하기 표 29로 정리될 수 있다.
Figure 112008086530644-pat00040
여기서 , KDL은 M/N이다.
즉, UL HARQ 를 위한 HARQ 동작 타이밍은 하기 표 30로 정리될 수 있다.
Figure 112008086530644-pat00041
여기서, KUL은 N/M이다.
이하, 본 발명에서는 도 12 내지 18에서 제안된 HARQ 타이밍 구조를 이용하여 서로 다른 처리 시간(processing time)을 고려함에 따라 생성되는 HARQ 채널 및 HARQ 동작에 대해 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 하나의 실시예로써 6:2 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면이다.
도 12에서는 송신 및 수신 처리 시간을 3개의 서브프레임이 소요되는 것으로 가정하며, 데이터 버스트 링크내의 각 서브프레임에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 및 이에 대응되는 피드백 신호를 A~J로 나타내고 있다. 또한, 데이터 버스트 링크의 각 프레임에서 0, 1, 2번 서브프레임은 피드백 링크의 0번 서브프레임에 대응되며, 3, 4, 5번 서브프레임은 피드백 링크의 1번 서브프레임에 대응된다. 이에 따라 데이터 버스트 링크의 0, 1, 2번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 0번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 3, 4, 5번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 1번 서브프레임을 통해 이루어진다.
한편, 데이터 버스트 링크내의 음영 처리되지 않은 서브프레임은 새로운 데이터 버스트가 송신되는 서브프레임으로 데이터 버스트 링크에서 제공할 수 있는 HARQ 채널을 나타내며, 음영 처리된 서브프레임은 이전에 송신됐던 데이터 버스트가 재송신되는 서브프레임을 나타낸다. 그리고 피드백 링크내의 HARQ feedback은 NACK을 고려함으로써 HARQ 재전송 타이밍을 보여주고 있다. 예컨대, 프레임 i의 0번 내지 5번에서 송신되는 데이터 버스트 A 내지 F가 초기 전송이라고 하면, 프레임 i+1의 2번 및 3번 서브프레임에서 송신되는 데이터 버스트 C, D는 프레임 i에서 송신된 데이터 버스트 C, D가 첫번째 재송신된 것을 의미한다. 또한, 프레임 i+2에서 송신되는 데이터 버스트 A, B, E, F는 프레임 i에서 송신된 A, B, E, F가 첫번째로 재송신된 것을 의미하고, 상기 프레임 i+2에서 송신되는 데이터 버스트 C, D는 프레임 i+1에서 재송신된 데이터 버스트 C, D에 대해 두번째로 재송신된 것을 의미한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 수신 처리 시간을 3개의 서브프레임으로 고려할 경우, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A, B, C 및 D에 대해서는 동일 프레임내의 피드백 링크의 첫번째 및 두번째 서브프레임을 통해 NACK이 송신되나, HARQ 데이터 버스트 E와 F에 대한 NACK은 수신 처리 시간의 부족으로 인해 다음 프레임(프레임 i+1)의 피드백링크내 두번째 서브프레임 위치에서 송신됨을 알 수 있다. 그리고 상기 지연된 HARQ 피드백에 의해 데이터 버스트가 재송신되지 않는 서브프레임들, 즉 프레임 i+1에서 4번 및 5번 서브프레임에서는 새로운 데이터 버스트 I 및 J가 송신된다.
한편, 송신 처리 시간을 3개의 서브프레임으로 고려할 경우, 프레임 i에서 HARQ 피드백(NACK)이 수신된 HARQ 데이터 버스트 A, B, C 및 D에 대한 HARQ 재송신을 살펴보면, A 및 B에 대한 재송신은 상기 송신 처리 시간을 확보할 수 없으므로 프레임 i+2의 0번 및 1번 서브프레임에서 재송신된다. 그리고 상기 지연된 HARQ 피드백에 의해 프레임 i+1의 0번과 1번 서브프레임에서는 새로운 데이터 버스트 G와 H가 송신된다.
상기에서 설명하였듯이, 도 12의 6:2 TDD 통신 시스템에서 3 서브프레임동안을 Tx/Rx 처리 시간으로 고려하면, 10개의 HARQ 채널을 생성할 수 있다. 여기서, 10개의 HARQ 채널은 초기 송신되는 데이터 버스트의 서브프레임 개수를 의미한다. 즉, 프레임 i에서 6개(0~5번 서브프레임)와 프레임 i+1에서 4개(0, 1, 4, 5번 서브프레임)를 합쳐 10개의 HARQ 채널이 된다.
도 13은 본 발명의 하나의 실시예로써 6:2 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면이다.
도 13에서는 Tx/Rx 처리 시간을 2개의 서브프레임이 소요되는 것으로 가정한다. 또한, 도 12에서와 동일하게 데이터 버스트 링크의 각 프레임에서 0, 1, 2번 서브프레임은 피드백 링크의 0번 서브프레임에 대응되며, 3, 4, 5번 서브프레임은 피드백 링크의 1번 서브프레임에 대응된다. 이에 따라 데이터 버스트 링크의 0, 1, 2번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 0번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 3, 4, 5번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 1번 서브프레임을 통해 이루어진다.
도 13에 도시한 바와 같이, 송신 및 수신 처리 시간을 2개의 서브프레임으로 고려할 경우, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A, B, C, D 및 E에 대한 피드백에 대해서는 동일 프레임내의 피드백 링크의 0번 및 1번 서브프레임을 통해 NACK이 송신되나, HARQ 데이터 버스트 F에 대한 NACK은 수신 처리 시간의 부족으로 인해 다음 프레임(프레임 i+1)의 피드백링크내 1번 서브프레임 위치에서 송신됨을 알 수 있다. 그리고 상기 지연된 HARQ 피드백에 의해 데이터 버스트가 재송신되지 않는 서브프레임들, 즉 프레임 i+1에서 5번 서브프레임에서는 새로운 데이터 버스트 H가 송신된다.
한편, 2개의 서브프레임 송신 처리 시간을 고려할 경우, 프레임 i에서 HARQ 피드백(NACK)이 수신된 HARQ 데이터 버스트 A, B, C, D 및 E에 대한 HARQ 재송신을 살펴보면, 데이터 버스트 A에 대한 재송신은 상기 송신 처리 시간을 확보할 수 없으므로 프레임 i+2의 0번 서브프레임에서 재송신되고, 나머지 데이터 버스트 B, C, D 및 E는 프레임 i+1의 해당 서브프레임에서 재송신된다. 그리고 상기 지연된 HARQ 피드백에 의해 프레임 i+1 의 0번 서브프레임에서는 새로운 데이터 버스트 G가 송신된다.
도 13의 6:2 TDD 통신 시스템에서 2개의 서브프레임 구간을 Tx/Rx 처리 시간으로 고려하면, 8개의 HARQ 채널을 생성할 수 있다. 즉, 프레임 i에서 6개(0~5번 서브프레임)와 프레임 i+1에서 2개(0, 5번 서브프레임)가 HARQ 채널이 된다.
도 14는 본 발명의 하나의 실시예로써 5:3 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면이다.
도 14에서는 Tx/Rx 처리 시간을 3개의 서브프레임이 소요되는 것으로 가정한다. 또한, 데이터 버스트 링크의 각 프레임에서 0, 1번 서브프레임은 피드백 링크의 0번 서브프레임에 대응되며, 2, 3번 서브프레임은 피드백 링크의 1번 서브프레임에 대응되며, 4번 서브프레임은 피드백 링크의 2번 서브프레임에 대응된다. 이에 따라 데이터 버스트 링크의 0, 1번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 0번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 2, 3번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 1번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 4번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 2번 서브프레임을 통해 이루어진다.
도 14에 도시한 바와 같이, 수신 처리 시간을 3개의 서브프레임으로 고려할 경우, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A 및 B는 동일 프레임내의 피드백 링크의 0번 서브프레임을 통해 NACK이 송신되고, HARQ 데이터 버스트 C는 동일 프레임내의 피드백 링크의 1번 서브프레임을 통해 NACK이 송신되나, HARQ 데이터 버스트 D 및 E에 대한 NACK은 수신 처리 시간의 부족으로 인해 각각 다음 프레임(프레임 i+1)의 피드백링크의 1번과 2번 서브프레임 위치에서 송신됨을 알 수 있다. 그리고 상기 지연된 HARQ 피드백에 의해 데이터 버스트가 재송신되지 않는 서브프레임들, 즉 프레임 i+1에서 3번 및 4번 서브프레임에서는 새로운 데이터 버스트 G 및 H가 송신된다.
한편, 3개의 서브프레임 송신 처리 시간을 고려할 경우, 프레임 i에서 HARQ 피드백(NACK)이 수신된 HARQ 데이터 버스트 A, B 및 C에 대한 HARQ 재송신을 살펴보면, A에 대한 재송신은 상기 송신 처리 시간을 확보할 수 없으므로 프레임 i+2의 0번 서브프레임에서 재송신된다. 그리고 상기 지연된 HARQ 재송신에 의해 프레임 i+1 의 데이터 버스트 링크의 0번 서브프레임에서는 새로운 데이터 버스트 F가 송신된다.
도 14의 5:3 TDD 통신 시스템에서 3 서브프레임동안을 Tx/Rx 처리 시간으로 고려하면, 8개의 HARQ 채널을 생성할 수 있다. 즉, 프레임 i에서 5개(0~4번 서브프레임)와 프레임 i+1에서 3개(0, 3, 4번 서브프레임)가 HARQ 채널이 된다.
도 15는 본 발명의 하나의 실시예로써 5:3 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면이다.
도 15에서는 Tx/Rx 처리 시간을 2개의 서브프레임이 소요되는 것으로 가정한다. 또한, 도 14와 동일하게 데이터 버스트 링크의 각 프레임에서 0, 1번 서브프레임은 피드백 링크의 0번 서브프레임에 대응되며, 2, 3번 서브프레임은 피드백 링크의 1번 서브프레임에 대응되며, 4번 서브프레임은 피드백 링크의 2번 서브프레임에 대응된다. 이에 따라 데이터 버스트 링크의 0, 1번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 0번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 2, 3번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 1번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 4번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 2번 서브프레임을 통해 이루어진다.
도 15에 도시한 바와 같이, 수신 처리 시간을 2개의 서브프레임으로 고려할 경우, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A 및 B에 대해서는 동일 프레임내의 피드백 링크의 0번 서브프레임을 통해 NACK이 송신되고, HARQ 데이터 버스트 C 및 D에 대해서는 동일 프레임내의 피드백 링크의 1번 서브프레임을 통해 NACK이 송신되며, HARQ 데이터 버스트 E에 대해서는 동일 프레임내의 피드백 링크의 2번 서브프레임을 통해 NACK이 송신된다. 이에 따라, 송신 및 수신 처리 시간이 부족하지 않기 때문에 프레임 i+1에서 데이터 버스트 A 내지 E가 각각 대응되는 해당 서브프레임에서 재송신된다.
도 15의 5:3 TDD 통신 시스템에서 2개의 서브프레임 구간을 Tx/Rx 처리 시간으로 고려하면, 5개의 HARQ 채널을 생성할 수 있다. 즉, 프레임 i에서 5개(0~4번 서브프레임)가 HARQ 채널이 된다.
도 16은 본 발명의 하나의 실시예로써 3:5 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면이다.
도 16에서는 Tx/Rx 처리 시간을 3개의 서브프레임이 소요되는 것으로 가정한다. 또한, 데이터 버스트 링크의 각 프레임에서 0번 서브프레임은 피드백 링크의 0번 또는 1번 서브프레임에 대응되며, 1번 서브프레임은 피드백 링크의 2번 또는 3번 서브프레임에 대응되며, 2번 서브프레임은 피드백 링크의 4번 서브프레임에 대응된다. 이에 따라 데이터 버스트 링크의 0번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 1번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 1번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 2번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 2번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 4번 서브프레임을 통해 이루어진다.
도 16에 도시한 바와 같이, 수신 처리 시간을 3개의 서브프레임으로 고려할 경우, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A, B 및 C 각각에 대한 피드백은 동일 프레임내의 피드백 링크의 1번, 2번 및 4번 서브프레임을 통해 NACK이 송신된다.
한편, 3개의 서브프레임 송신 처리 시간을 고려할 경우, 프레임 i에서 HARQ 피드백(NACK)이 수신된 HARQ 데이터 버스트 A, B 및 C에 대한 HARQ 재송신을 살펴보면, C에 대한 재송신은 상기 송신 처리 시간을 확보할 수 없으므로 프레임 i+2의 데이터 버스트 링크의 0번 서브프레임에서 재송신된다. 그리고 상기 지연된 HARQ 피드백에 의해 프레임 i+1 의 데이터 버스트 링크의 2번 서브프레임에서는 새로운 데이터 버스트 D가 송신된다.
도 16의 3:5 TDD 통신 시스템에서 3 서브프레임동안을 Tx/Rx 처리 시간으로 고려하면, 4개의 HARQ 채널을 생성할 수 있다. 즉, 프레임 i에서 3개(0~2번 서브프레임)와 프레임 i+1에서 1개(2번 서브프레임)가 HARQ 채널이 된다.
도 17은 본 발명의 하나의 실시예로써 3:5 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면이다.
도 17에서는 Tx/Rx 처리 시간을 2개의 서브프레임이 소요되는 것으로 가정한다. 또한, 데이터 버스트 링크의 각 프레임에서 0번 서브프레임은 피드백 링크의 0번 서브프레임에 대응되며, 1번 서브프레임은 피드백 링크의 2번 서브프레임에 대응되며, 2번 서브프레임은 피드백 링크의 4번 서브프레임에 대응된다. 이에 따라 데이터 버스트 링크의 0번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 0번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 1번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 2번 서브프레임을 통해 이루어지며, 데이터 버스트 링크의 2번 서브프레임을 통해 송신되는 데이터 버스트에 대한 피드백은 피드백 링크의 4번 서브프레임을 통해 이루어진다.
도 17에 도시한 바와 같이, 수신 처리 시간을 2개의 서브프레임으로 고려할 경우, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A, B 및 C 각각에 대한 피드백은 동일 프레임내의 피드백 링크의 0번, 2번 및 4번 서브프레임을 통해 NACK이 송신된다.
한편, 2개의 서브프레임 송신 처리 시간을 고려할 경우, 프레임 i에서 HARQ 피드백(NACK)이 수신된 HARQ 데이터 버스트 A, B 및 C에 대한 HARQ 재송신을 살펴보면, 프레임 i+1에서 데이터 버스트 링크의 0번, 1번 및 2번 서브프레임에서 HARQ 데이터 버스트 A, B 및 C가 각각 재송신된다.
도 17의 3:5 TDD 통신 시스템에서 2 서브프레임 구간을 Tx/Rx 처리 시간으로 고려하면, 3개의 HARQ 채널을 생성할 수 있다. 즉, 프레임 i에서 3개(0~2번 서브프레임)가 HARQ 채널이 된다.
도 18은 본 발명의 하나의 실시예로써 4:4 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면이다.
도 18에서는 Tx/Rx 처리 시간을 2개 또는 3개의 서브프레임이 소요되는 것으로 가정한다. 또한, 데이터 버스트 링크의 각 프레임에서 0번 서브프레임은 피드백 링크의 0번 서브프레임에 대응되며, 1번 서브프레임은 피드백 링크의 1번 서브프레임에 대응되며, 2번 서브프레임은 피드백 링크의 2번 서브프레임에 대응되며, 3번 서브프레임은 피드백 링크의 3번 서브프레임에 대응된다.
도 18에 도시한 바와 같이, 수신 처리 시간을 2개 또는 3개의 서브프레임으로 고려하더라도, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A, B, C 및 D 각각에 대한 피드백은 동일 프레임내의 피드백 링크의 0번, 1번, 2번 및 3번 서브프레임을 통해 NACK이 송신된다.
한편, 송신 처리 시간을 2개 또는 3개의 서브프레임으로 고려하더라도, 프레임 i의 데이터 버스트 링크에서 송신되는 HARQ 데이터 버스트 A, B, C 및 D 각각에 대한 재송신은 프레임 i+1내의 데이터 버스트 링크의 0번, 1번, 2번 및 3번 서브프레임을 통해 이루어진다.
도 18의 4:4 TDD 통신 시스템에서 2개 및 3개의 서브프레임을 Tx/Rx 처리 시간으로 고려하면, 4개의 HARQ 채널을 생성할 수 있다. 즉, 프레임 i에서 4개(0~3번 서브프레임)가 HARQ 채널이 된다. 상기 도 12 내지 18에서 데이터 버스트 링크는 하향링크 또는 상향링크가 될 수 있으며, 이에 대응되는 피드백 링크는 상향링크 또는 하향링크가 될 수 있다.
또한, 다수개의 서브프레임들에 걸쳐 전송되는 하나의 데이터 버스트를 위한 HARQ 동작에 대해, 특히, 전체 링크 구간을 점유하는 데이터 버스트에 대해서는 대응되는 피드백 링크 구간의 가운데 서브프레임과 대응될 수 있다. 상기의 추가 제어 정보는 하향링크를 통해 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast) 형태로 제공된다.
광대역 무선 접속 시스템은 DL 제어채널 오버헤드 감소 또는 micro sleep 을 통한 전력 소모 감소를 위해 하향 링크내의 모든 서브프레임대신 일정 서브프레임 간격으로 DL 제어 채널을 제공할 수 있다.
본 발명에서는 DL 서브프레임이 다수개의 시간 슬럿(즉, 서브프레임)으로 구성되는 통신 시스템에서, DL 제어 채널이 일정 서브프레임 간격으로 제공되는 경우, 각 링크내 제어 채널이 균등한 대응 관계를 가지도록 대칭성을 최대화할 수 있는 상향링크와 하향 링크 사이의 대응 관계를 제안한다.
먼저 TDD 시스템에서의 DL HARQ 동작에 대해 설명 한다.
앞선 표 3, 4를 참조하여, DL HARQ 동작을 위해 DL 프레임에서는 DL 제어 채널과 DL burst 가 전송된다. 상기 표 3, 4 의 경우는 각 서브프레임에서 DL 제어 채널이 제공됨을 가정하여 m번 서브프레임에서 m번 서브프레임에서 시작하는 버스트 전송을 지시한다. 그러나, DL 제어 채널이 p개의 서브프레임 간격으로 제공될 경우 최대
Figure 112008086530644-pat00042
개 서브프레임에서만 제어 채널이 전송된다. 예를 들어, 5 : 3 TDD 시스템에서 DL 제어 채널이 2개의 서브프레임 간격으로 제공되는 경우, 3개의 DL 서브프레임에서 DL 제어 채널이 제공된다. 여기서 하향 링크 서브프레임에서 제어 채널을 제공하는 첫번째 서브프레임이 0번 서브프레임이라면, 다음 제어 채널은 p번 서브프레임에서 제공된다. 제어 채널이 전송되는 서브프레임 인덱스를
Figure 112008086530644-pat00043
이라 하자. 그러므로 DL 제어 채널이 p개의 서브프레임단위로 제공되는 경우,
Figure 112008086530644-pat00044
번 서브프레임의 DL 제어 채널에서는
Figure 112008086530644-pat00045
, m'+1, 또는 m'+p-1번 서브프레임에서 시작하는 데이터 버스트 전송을 지시한다. 즉, 하향링크 전송에 대해 하나의 서브 프레임에서 p개의 서브프레임에서의 데이터 버스트 전송을 지시한다.
하기 표 31은 TDD 시스템 하향링크에서 일정 서브프레임 간격(p)으로 제어채널이 제공되는 경우, 하향링크 HARQ 동작을 위한 전송 타이밍 구조를 보여준다.
Figure 112008086530644-pat00046
여기서
Figure 112008086530644-pat00047
은 제어 채널이 전송되는 서브프레임 인덱스로써,
Figure 112008086530644-pat00048
= m0+0, m0+p, m0+2p,
Figure 112008086530644-pat00049
이다. 여기서 m0는 하나의 프레임내의 하향링크에서 제어채널이 전송되는 첫번째 서브프레임의 위치이며, 일반적으로 0이다. 만약에 m0가 0외의 값을 가질 경우 DL 제어 채널이 제공되는 부프레임 개수는
Figure 112008086530644-pat00050
개이다. 그리고 m은 버스트 전송이 시작되는 서브프레임 인덱스로써 m', m'+1, ..., m+p-1이다.
상술한 바와 같이, UL 제어 채널이 모든 서브프레임에 제공된다면, DL HARQ 버스트에 대한 HARQ feedback의 전송 위치는 데이터 버스트 전송이 수행될 수 있는 M개의 서브프레임과 상기 버스트에 대응 되는 N개의 서브프레임사이에서 규정된다. 그러므로 상기와 같이, 대칭 인자 K는
Figure 112008086530644-pat00051
또는
Figure 112008086530644-pat00052
로 정의된다. 여기서 서브프레임 인덱스는 countable 수로써, 계산시 floor() 또는 ceiling ()을 고려하므로 상기 두 대칭 인자값에 의한 결과는 동일하다.
반면에 UL 제어 채널이 일정 서브프레임 간격으로 존재할 경우, N값 대신
Figure 112008086530644-pat00053
을 고려한다. 여기서
Figure 112008086530644-pat00054
은 상향링크에서 제어 채널이 존재하는 서브프레임 개수이다. 그리고, 대응 되는 UL 서브프레임의 위치는 UL 제어 채널이 제공되는 서브프레임의 위치 순서를 나타낸다. 즉, 대응되는 값이 0이면, UL 제어 채널이 제공되는 첫번째 UL 부프레임을 가르킨다.
TDD 시스템에서의 UL HARQ 동작에 대해 설명한다. UL HARQ 동작을 위해서는 하향링크에서 버스트 할당을 지시하는 제어 채널과 HARQ feedback이 제공된다.
상기 설명하였듯이, DL 제어 채널이 모든 서브프레임에 제공된다면, UL HARQ 버스트에 대한 MAP 지시 정보 또는 HARQ feedback의 전송 위치는 버스트 전송이 수행될 수 있는 N개의 서브프레임과 상기 버스트에 대응 되는 M개의 서브프레임사이에서 규정된다. 그러므로 상기와 같이, 대칭 인자 K는
Figure 112008086530644-pat00055
또는
Figure 112008086530644-pat00056
로 정의된다. 여기서 서브프레임 인덱스는 countable 수로써, 계산시 floor() 또는 ceiling ()을 고려하므로 상기 두 대칭 인자값에 의한 결과는 동일하다.
반면에 DL 제어 채널이 일정 서브프레임 간격으로 존재할 경우, M값 대신
Figure 112008086530644-pat00057
을 고려한다. 여기서
Figure 112008086530644-pat00058
은 하향링크에서 제어 채널이 존재하는 서브프레임 개수이다. 그리고, 대응 되는 DL 서브프레임의 위치는 DL 제어 채널이 제공되는 서브프레임의 위치 순서를 나타낸다. 즉, 대응되는 값이 0이면, DL 제어 채널이 제공되는 첫번째 UL 부프레임을 가르킨다.
하기 표 32는 하향링크에서 일정 서브프레임 간격으로 제어채널이 제공되는 경우, TDD 시스템에서 상향링크 HARQ 동작을 위한 전송 타이밍 구조를 보여준다.
Figure 112008086530644-pat00059
은 DL 제어채널이 제공되는 서브프레임 개수로써
Figure 112008086530644-pat00060
로 정의된다. 여기서
Figure 112008086530644-pat00061
는 하나의 프레임내에서 DL 제어 채널이 제공되는 첫번째 서브프레임 인덱스를 나타내며, 일반적으로 0이라는 값을 갖는다. 그러므로 상향링크 버스트 전송에 대응될 수 있는 서브프레임 개수는 최대
Figure 112008086530644-pat00062
개이다.
Figure 112008086530644-pat00063
표 32에서
Figure 112008086530644-pat00064
은 상기와 같이 DL 제어 채널이 전송되는 서브프레임 인덱스로써,
Figure 112008086530644-pat00065
= m0+0, m0+p, m0+2p,
Figure 112008086530644-pat00066
이다. 그리고 대칭인자
Figure 112008086530644-pat00067
는
Figure 112008086530644-pat00068
또는
Figure 112008086530644-pat00069
으로 정의된다. 여기서 서브프레임 인덱스는 countable 수로써, 계산시 floor() 또는 ceiling ()을 고려하므로 상기 두 대칭 인자값에 의한 결과는 동일하다.
UL 하향링크 동작을 위한 대응 관계는 하향 링크에서 제어 채널이 제공될 수 있는 서브프레임 개수와 상향링크에서 데이터 버스트 전송이 시작될 수 있는 서브프레임 개수를 통해 산출될 수 있다.
Figure 112008086530644-pat00070
인 경우에서,
Figure 112008086530644-pat00071
번 서브프레임에서는 상향링크의
Figure 112008086530644-pat00072
번 서브프레임에서 시작하는 데이터 버스트 전송을 지시한다. 그리고 상기 상향링크
Figure 112008086530644-pat00073
번 서브프레임에서 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ feedback은 이후의 프레임에서 하향 링크
Figure 112008086530644-pat00074
번 서브프레임에서 제공된다. 그리고 HARQ feedback 에 대한 재전송은 상향링크
Figure 112008086530644-pat00075
번 서브프레임에서 전송된다.
Figure 112008086530644-pat00076
인 경우에서,
Figure 112008086530644-pat00077
번 서브프레임에서는 상향링크의 n번 서브프레임에서 시작하는 데이터 버스트 전송을 지시한다. 여기서 n는
Figure 112008086530644-pat00078
을 나타낸다. 이와 같이 다수의 대응 관계를 갖는 경우, 1:1 관계는 하향 링크 제어 채널(e.g. unicast control channel, multicast/broadcat control channel)을 통해 지시될 수 있다. 그리고 상기 상향링크
Figure 112008086530644-pat00079
번 서브프레임에서 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ feedback은 이후의 프레임에서 상기 데이터 버스트 전송을 지시한 부프레임 인덱스와 동일한 하향 링크
Figure 112008086530644-pat00080
번 서브프레임에서 제공된다. 그리고 HARQ feedback 에 대한 재전송은 이후의 프레임에서 상기 데이터 버스트가 전송된 서브프레임 인덱스와 동일한 상향링크
Figure 112008086530644-pat00081
번 서브프레임에서 전송된다.
하기 표 33은 하향링크에서 일정 서브프레임 간격으로 제어채널이 제공되는 경우, FDD 시스템에서 하향링크 및 상향링크 HARQ 동작을 위한 전송 타이밍 구조를 보여준다.
Figure 112008086530644-pat00082
FDD 시스템에서 하나의 프레임은 하향링크와 상향링크에 대해 병렬적으로 동일한 개수의 서브프레임으로 구성된다. 매 서브프레임마다 제어채널이 전송되는 경우와 비교하여 하향링크 제어 채널의 전송 간격이 증가함에 따라, 하향링크 데이터 버스트 전송을 지시하는 서브프레임의 인덱스가 달라지므로 대응되는 데이터 버스트 전송이 시작하는 서브프레임 인덱스가 변화한다. 또한, 상향링크 데이터 버스트 전송을 지시하는 서브프레임 인덱스가 달라짐에 따라 대응 되는 데이터 버스트 전송이 시작하는 서브프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스가 변화할 뿐만 아니라, 하향링크 HARQ 피드백이 전송되는 서브프레임 인덱스 또는 프레임 인덱스가 변화한다.
하향링크 전송에 대해,
Figure 112008086530644-pat00083
번 서브프레임에서는 m번 서브프레임에서의 데이터 버스트 전송을 지시한다. 여기서 m은
Figure 112008086530644-pat00084
m', m'+1, 혹은, ..., m'+p-1을 나타낸다. 이와 같이 다수의 대응 관계는 제어 채널 디자인에 따라 다양하게 지시될 수 있다. 예를 들어, 상기의 다수의 대응 관계에서의 하나의 대응 관계는 하향링크 제어 채널을 통해 지시될 수 있다. 상기 m번 서브프레임에서 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ feedback은 F/2개의 서브프레임 후의 UL의 mod(m+F/2, F)번 서브프레임에서 제공된다. 그리고 상기 HARQ feedback에 대한 재전송은 이후 프레임의 m번 서브프레임에서 제공된다.
상향링크 전송에 대해,
Figure 112008086530644-pat00085
번 서브프레임에서는 n번 서브프레임에서의 데이터 버스트 전송을 지시한다. 여기서 n은
Figure 112008086530644-pat00086
을 나타낸다. 이와 같이 다수의 대응 관계는 제어 채널의 구성에 따라 다양하게 지시될 수 있다. 예를 들어, 상기의 다수의 대응 관계들 중 하나의 대응 관계에 대한 정보는 하향링크 제어 채널 (e.g. unicast control channel, multicast/broadcat control channel)을 통해 지시될 수 있다. 상기 n번 서브프레임에서 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ feedback은 F/2개의 서브프레임 후의 DL의
Figure 112008086530644-pat00087
번 서브프레임에서 제공된다. 그리고 상기 HARQ feedback에 대한 재전송은 이후 프레임의 UL의 n번 서브프레임에서 제공된다.
도 19는 5:3 TDD 통신 시스템에서 MAP이 2개의 서브프레임 간격으로 제공되는 경우, 하향링크 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ 동작을 예로써 도시하고 있다.
도 19를 참조하면, 서브프레임 인덱스 0번, 2번, 4번에서 2개의 서브프레임 간격으로 MAP이라는 DL 제어채널이 전송됨을 볼 수 있다. 예를 들어, MAP은 기지국이 지시하는 데이터 버스트 할당 정보를 제공하는 하향링크 제어 채널이다. 그리고 2개의 서브프레임 간격으로 제공됨에 따라 0번과 2번 서브프레임에서의 제어 채널은 각각 0번과 1번 그리고 2번과 3번에서 데이터 전송을 시작하는 데이터 버스트 할당이 지시됨을 알 수 있다. 그리고 각 UL 서브프레임에서 UL 피드백 또는 제어 채널이 제공되는 경우, 상기 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ 피드백이 전송되는 UL 서브프레임 인덱스는 상기 표 34에서 정의된 관계식에 의해 정해짐을 알 수 있다.
도 20은 5:3 TDD 통신 시스템에서 MAP이 2개의 서브프레임 간격으로 제공되는 경우, 상향링크 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ 동작을 도시하고 있다.
도 20을 참조하면, 서브프레임 인덱스 0번, 2번, 4번에서 2개의 서브프레임 간격으로 MAP이라는 제어 채널이 전송됨을 볼 수 있다. 예를 들어, MAP은 기지국이 지시하는 데이터 버스트 할당 정보 또는 UL 데이터 버스트에 대한 feedback 채널을 포함하는 하향링크 제어 채널이다. 여기서 하향링크에서 제어 채널이 전송되는 서브프레임의 개수가 3개이고, 상향링크에서 데이터 버스트 전송을 시작할 수 있는 서브프레임 개수가 3개이므로 각각 1:1 매핑됨을 알 수 있다. 상기 표 34에서 HARQ 동작을 위한 하향링크와 상향링크 사이의 대응 관계를 살펴보면, 0번 하향링크 서브프레임에서는 0번 UL 서브프레임과 대응되고, 2번 하향링크 서브프레임은 1번 UL 서브프레임과 대응되며, 4번 하향링크 서브프레임은 2번 UL 서브프레임과 대응됨을 알 수 있다. 즉, MAP이 전송되는 하향링크 서브프레임 인덱스
Figure 112008086530644-pat00088
에 대해 상향링크 서브프레임 인덱스
Figure 112008086530644-pat00089
에 대응됨을 알 수 있다. 여기서
Figure 112008086530644-pat00090
은 0, 2, 4 중 어느 하나이고, K'=1이며 p=2이다.
한편, 본 발명은 다양한 대역폭을 가지는 통신 시스템에 적용 가능하다. 예컨대, 대역폭에 따라 심볼 구간이 달라지므로 하나의 프레임을 구성하는 심볼 개수가 달라지므로 하나의 서브프레임이 일정 수의 심볼로 구성되면, 하나의 프레임을 구성하는 서브프레임의 개수도 달라질 수 있다. 그러므로 5MHz(메가헤르쯔), 10MHz 및 20MHz의 대역폭을 가지는 하나의 프레임은 8개(즉 F=8, M+N =8)의 서브프레임으로 구성된다. 또한, 8.75MHz의 대역폭을 가지는 하나의 프레임은 7개(즉 F=7, M+N=7)의 서브프레임으로 구성된다. 또한, 7MHz의 대역폭을 가지는 하나의 프레임은 6개(즉 F=6, M+N = 6)의 서브프레임으로 구성된다.
하기 표 34은 3개의 서브프레임에 해당하는 신호 송수신 처리 시간을 만족하는 FDD 통신 시스템에서 하향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
FDD m < F-X m ≥ F-X
Subframe index Frame index Subframe index Frame index
MAP m i m i
Burst m i m i
ACK/NACK m+X i<3 i+1 m+X-F i<3 i+1
i=3 0 i=3 0
상기 표 34에서 X가 짝수(even number)일 경우 상기 X는 F/2로 정의되며, 홀수(odd number)일 경우 상기 X는 ceiling(F/2)로 정의된다.
하기 표 35은 도 21과 같은 3개의 서브프레임에 해당하는 신호 송수신 처리 시간을 만족하는 TDD 통신 시스템에서 하향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
TDD M ≥ N M < N
Subframe index Frame index Subframe index Frame index
MAP m i M i
Burst m i M i
ACK/NACK n=f(m,K) i l∈A(m,K) i
ACK/NACK n=f(m,K) i<3 i+1 l∈A(m,K) i<3 i+1
i=3 0 i=3 0
상기 표 35에서 f(m,K)는 하기 수학식 9에 의해 정의되고, A(m,K)는 하기 수학식 10에 의해 정의된다.
Figure 112008086530644-pat00091
Figure 112008086530644-pat00092
한편, 대응 관계의 균등성을 극대화하면서, 프로세싱 구간을 확보할 수 있는 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 하기 표 36 내지 38에 나타내었다.
하기 표 36은 TDD 통신 시스템에서 하향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
DL HARQ Subframe Index Frame Index
MAP m i
Burst m i
HARQ feedback m<S n=0 i
S≤m<N+S n=m-S
N+S≤m<M n=N-1
Burst Re-Tx m i+1
여기서, burst Re-Tx 경우는 DL HARQ 로 synchronous HARQ 를 고려할 때 수행될 수 있는 재전송 타이밍을 보여준다.
하기 표 37 및 38은 TDD 통신 시스템에서 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
UL HARQ (M≥N) Subframe Index Frame Index
MAP m i
Burst Tx m<S n=0 i
S≤m<N+S n=m-S
N+S≤m<M n=N-1
HARQ feedback m i+1
Burst ReTx n i+1
UL HARQ (M<N) Subframe Index Frame Index
MAP m i
Burst Tx m=0 n∈{0,1,..,m-S} i
0<m<N-1 n=m-S
m=N-1 n∈{m-S,m-S+1,...,N-1}
HARQ feedback m i+1
Burst ReTx n i+1
상기 표 36 내지 38에서 S는 하기 수학식 11 또는 12과 같이 정의된다.
Figure 112008086530644-pat00093
Figure 112008086530644-pat00094
상기 S 값은 시스템의 능력에 따라 정하여 전체 HARQ 동작에 사용된다.
상기 표 36 내지 38, 수학식 11 및 12에서 사용된 변수들은 하기 수학식 13과 같이 정의된다.
Figure 112008086530644-pat00095
상기 수학식 13에서 m은 하향 링크의 부프레임 인덱스를 나타내고, n은 상향링크의 부프레임 인덱스를 표현하며, m'은 하향 링크에서 USCCH가 전송되는 부프레임 인덱스를 의미한다. 여기서, USCCH는 유니캐스트 서비스 제어 채널(Unicast Service Control CHannel)의 약자로, 상기 USCCH는 MAP, UL HARQ feedback 와 같은 제어 신호가 송수신되는 채널을 의미한다.
이하에서는 p가 2일 경우의 TDD 통신 시스템의 HARQ 전송 타이밍 구조에 대해 설명하기로 한다.
하기 표 39는 p=2일 경우의 TDD 통신 시스템의 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
DL HARQ Subframe index Frame index
MAP m I
Burst m∈{m', m'+1} I
HARQ feedback 0≤m<S n=0 I
S≤m<N+S n=m-S
N+S≤m<M n=N-1
하기 표 40 및 41은 하향링크 구간에서 p=2 UL HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표들이다.
표 40 는 ceiling (M/2) >= N 인 경우 UL HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸다.
UL HARQ Subframe index Frame index
MAP m' i
Burst Tx 0≤m'<S n=0 i
S≤m'<N+S n=m'-S
N+S≤m'<M n=N-1
HARQ feedback m' i+1
Burst Re Tx N i+1
표 41 는 ceiling (M/p) < N 인 경우 UL HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸다.
UL HARQ Subframe index Frame index
MAP m' i
Burst Tx m'=0 n∈{0,1,..,m'-S, m'-S+1} i
0<m'<M-1 n∈{m'-S,m'-S+1}
m'=M-1 n∈{m'-S, m'-S+1,...,N-1}
HARQ feedback m' i+1
Burst Re Tx N i+1
하기 표 42 내지 44는 USCCH의 주기를 p로 일반화하였을 경우의 하향링크 및 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표들이다. 즉, 하기 표들은 p가 1 이상의 값을 가지는 모든 경우에 대해 HARQ 전송 타이밍 구조를 만족시킨다.
하기 표 42은 하향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
DL HARQ Subframe index Frame index
MAP m' i
Burst m∈{m',m'+1,...,m'+p-1} i
HARQ feedback 0≤m<S n=0 i
S≤m<N+S n=m-S
N+S≤m<M n=N-1
하기 표 43은 N≤ceiling(M/p)일 경우의 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
UL HARQ Subframe index Frame index
MAP m i
Burst Tx 0≤m'<S n=0 i
S≤m'<N+S n = m'-S
N+S≤m'<M n=N-1
HARQ feedback m' i+1
Burst Re Tx n i+1
하기 표 44는 N > ceiling(M/p)일 경우의 상향링크 HARQ 전송 타이밍 구조를 나타낸 표이다.
UL HARQ Subframe index Frame index
MAP m' i
Burst Tx m'=0 n∈{0,1,...,m'-S,...m'+p-S-1} i
0<m'<M-1 n∈{m'-S,m-S+1,...,m'+p-S-1}
m'=M-1 n∈{m'-S,...,m'-S+1,...,N-1}
HARQ feedback m' i+1
Burst Re Tx n i+1
상기의 표36 내지 표 44 에서 정의한 HARQ 타이밍 구조는 서브프레임 인덱스 또는 상향 및 하향 링크 비율에 따라 서로 다른 송수신 지연을 가진다.
상기 표 27 내지 표 30에서 정리된 동작 지연 방식과 유사하게 표 36 내지 표 44에서 정의된 HARQ 타이밍 구조를 사용한 경우의 동작 지연을 다음과 같이 정리할 수 있다.
하기 표 45는 TDD 시스템에서 DL HARQ 과 UL HARQ 에 대해 HARQ 동작 지연 및 재전송 구간을 도시하고 있다.
Operation DL HARQ UL HARQ
Rx delay (e.g. HARQ feedback delay) (M+N)xDL+M-m+n (M+N)xUL+N-n+m
Tx delay (M+N)yDL+N-n+m (M+N)yUL+M-m+n
HARQ Retransmission delay (M+N)(xDL+yDL+1) (M+N)(xUL+yUL+1)
여기서 M은 하향 링크를 구성하는 서브프레임 개수, N은 상향링크를 구성하는 서브프레임 개수이다. DL HARQ 에 대해 이용하는 HARQ 대응 관계에 따른 m은 버스트가 전송되는 서브프레임 인덱스이고, n은 HARQ 피드백이 전송되는 서브프레임 인덱스이다. UL HARQ 에 대해 이용하는 HARQ 대응 관계에 따른 m은 버스트 할당을 지시 또는 HARQ 피드백이 전송되는 서브프레임 인덱스이고, n은 버스트가 전송되는 인덱스이다.
하기 표 46은 FDD 시스템에서 DL HARQ 과 UL HARQ 에 대해 HARQ 동작 지연 및 재전송 구간을 도시하고 있다.
Figure 112008086530644-pat00096
상향 링크 또는 하향 링크에서의 x, y에 대한 값은 송신단 또는 수신단의 능력, 버스트 전송 구간, 부프레임 인덱스, 상향 및 하향 링크 비율, HARQ 대응 관계에 따라 달라진다. 여기서 TDD 시스템을 위한 HARQ 대응 관계는 표 3, 4 또는 표 36 내지 표 44에서 정의된 구조를 이용한다. 그리고 FDD 시스템을 위한 HARQ 대응 관계는 표 5에서 정의된 구조를 이용한다.
그리고, x 값은 상기 설명한 표 21과 표 23에서와 같이, 각 서브프레임에서 데이터를 수신 후 HARQ feedback 을 전송할 때까지의 Rx delay를 결정하기 위한 인자로써, 고려한 HARQ 대응 관계에 따라 k1과 같은 방식으로 정해진다. y값은 상기 설명한 표 21과 표 23에서와 같이, 각 서브프레임에서 HARQ feedback 으로 NACK을 수신했을 때, NACK 수신 후 burst 를 재전송할 때까지의 Tx delay를 결정하기 위한 인자로써, 고려한 HARQ 대응 관계에 따라 k2와 같은 방식으로 정해진다. Retransmission interval은 상기 두 delay 에 합으로 정해진다.
그리고 상기 offset 에 의한 서브프레임, 프레임, 수퍼 프레임 인덱스는 상기 설명하였듯이, 상기 수학식 6 내지 수학식 8을 이용하여 산출한다.
또한, 상기 설명하였듯이 공존 모드에서 16m 영역에서의 HARQ 전송 구조에 상기 표 36 내지 표 44를 이용한다. 그리고 S값은 시스템의 능력에 따라 정한다.
Asynchronous HARQ 의 경우는 Rx delay 를 일정하나, 스케줄링 시간에 의해 Retransmission interval은 결정된다.
Synchronous HARQ 의 경우는 일정한 Tx delay와 Rx delay가 사전에 정의되어 있으며, 사전 정의된 지연에 의해 일정한 Retransmission intercal을 가진다.
하기 표 47 내지 표 49는 시스템이 지원할 수 있는 프로세싱 시간에 따라 상기 표 45를 이용하여 산출된 지연값으로 DL HARQ 에 대한 수신 지연 오프셋을 도시하고 있다. 여기서 수신 프로세싱 시간으로는 2 subframe 구간 또는 3 subframe 구간을 고려하엿다. 여기서 DL HARQ 는 Asynchronous HARQ 를 고려하여 HARQ feedback 타이밍을 위한 Rx delay offset 만을 도시한다.
표 47은 M+N = 8 인 경우, DL HARQ 대해서 각 서브프레임에서 HARQ feedback 전송까지의 수신 지연 오프셋을 정리하고 있다.
M : N Processing time
[subframe]		 DL Subframe index
0 1 2 3 4 5
6 : 2 2 6 5 4 4 3 10 (S)
3 6 5 4 4 11 (S) 10 (S)
5 : 3 2 5 4 4 4 3 -
3 5 4 4 4 11 (S) -
4 : 4 2 4 4 4 4 - -
3 4 4 4 4 - -
3 : 5 2 4 4 4 - - -
3 4 4 4 - - -
표 48은 M+N = 7 인 경우, DL HARQ 대해서 각 서브프레임에서 HARQ feedback 전송 까지의 수신 지연 오프셋을 정리하고 있다.
M : N Processing time
[subframe]		 DL Subframe index
0 1 2 3 4
5 : 2 2 5 4 3 3 9
3 5 4 11 11 9
4 : 3 2 4 3 3 3 -
3 4 11 11 11 -
3 : 4 2 4 4 4 - -
3 4 4 4 - -
표 49는 M+N = 6 인 경우, DL HARQ 대해서 각 서브프레임에서 HARQ feedback 전송 까지의 수신 지연 오프셋을 정리하고 있다.
M : N Processing time
[subframe]		 DL Subframe index
0 1 2 3
4 : 2 2 4 3 3 10
3 4 11 11 10
3 : 3 2 3 3 3 -
3 11 11 11 -
2 : 4 2 3 3 - -
3 11 11 - -
만약 두 동작 사이의 간격는 표 46 내지 48에서 도시한 지연 오프셋 -1이다. 표를 참조하여 각 서브프레임에서 Rx delay 오프셋 값이 (M+N)보다 크면 slow feedback 을 가지고 (M+N)보다 작으면 fast feedback 을 가진다.
그리고 UL HARQ 는 Synchronous HARQ 를 고려하여 Rx delay 및 Tx delay 그리고 retransmission interval 을 도시한다.
하기 표 49 내지 표 51에서 시스템이 지원할 수 있는 프로세싱 시간에 따라 상기 표 45를 이용하여 산출된 지연값으로 synchronous HARQ 를 고려한 UL HARQ 에 대한 송신 및 수신 지연 오프셋과 재전송 지연을 도시하고 있다. 여기서 송/수신 프로세싱 시간으로는 2 subframe 구간 또는 3 subframe 구간을 고려하였다.
표 50은 M+N = 8 인 경우, UL HARQ 대해서 각 서브프레임에서 오프셋들을 정리하고 있다.
M : N Processing time [subframe] Offset DL Subframe index (MAP index)
0 1 2 3 4 5
6 : 2 2 Tx 6 5 4 4 3 10
Rx 10 3 4 4 5 6
Retransmission 16 (S) 8 8 8 8 16 (S)
3 Tx 6 5 4 4 11 10
Rx 10 11 4 4 5 6
Retransmission 16 (S) 16 (S) 8 8 16 (S) 16 (S)
5 : 3 2 Tx 5 4 4 4 3 -
Rx 3 4 4 4 5 -
Retransmission 8 8 8 8 8 -
3 Tx 5 4 4 4 11 -
Rx 11 4 4 4 5 -
Retransmission 16 (S) 8 8 8 16 (S) -
4 : 4 2 Tx 4 4 4 4
Rx 4 4 4 4
Retransmission 8 8 8 8
3 Tx 4 4 4 4
Rx 4 4 4 4
Retransmission 8 8 8 8
3 : 5 2 Tx 3 4 4 4 5
Rx 5 4 4 4 3
Retransmission 8 8 8 8 8
3 Tx 11 4 4 4 5
Rx 5 4 4 4 11
Retransmission 16 8 8 8 16
표 51 은 M+N = 7 인 경우, UL HARQ 대해서 각 서브프레임에서 오프셋들을 정리하고 있다.
M : N Processing time [subframe] Offset DL Subframe index (MAP index)
0 1 2 3 4
5 : 2 2 Tx 5 4 3 3 9
Rx 9 3 4 4 5
Retransmission 14 7 7 7 14
3 Tx 5 4 10 10 9
Rx 9 10 4 4 5
Retransmission 14(S) 14 14 14 14 (S)
4 : 3 2 Tx 4 3 3 3
Rx 3 4 4 4
Retransmission 7 7 7 7
3 Tx 4 10 10 10
Rx 10 4 4 4
Retransmission 14 14 14 14
3 : 4 2 Tx 3 4 4 4
Rx 4 3 3 3
Retransmission 7 7 7 7
3 Tx 10 4 4 4
Rx 4 10 10 10
Retransmission 14 14 14 14
표 52는 M+N = 6 인 경우, UL HARQ 대해서 각 서브프레임에서 오프셋들을 정리하고 있다.
M : N Processing time [subframe] Offset DL Subframe index (MAP index)
0 1 2 3
4 : 2 2 Tx 4 3 3 8
Rx 8 3 3 4
Retransmission 12 6 6 12
3 : 3 2 Tx 3 3 3 -
Rx 3 3 3 -
Retransmission 6 6 6 -
2 : 4 2 Tx 8 3 3 4 - -
Rx 4 3 3 8 - -
Retransmission 12 6 6 12 - -
도 21 및 도 22는 표 46 과 표 49에서 도시한 지연값을 기반하여 시스템의 프로세싱 능력에 따라 fast feedback 또는 fast interlace, slow feedback 또는 slow interlace를 가짐을 보여준다. 도 21는 시스템의 송신 및 수신 프로세싱 구간이 2 subframes 일 때, 다양한 TDD 비율에서 각 서브프레임 인덱스에 따른 fast or slow HARQ 타이밍 구조를 보여준다. 여기서 DL HARQ 는 asynchronous HARQ를 고려하여 fast feedback delay or slow feedback delay를 도시하고 있다. 그리고, UL HARQ 는 synchronous HARQ를 고려하여 fast HARQ interval 또는 slow HARQ interval을 도시하고 있다. 도 21c을 참조하면, 0번 및 1번 하향링크 서브프레임은 0번 상향링크 서브프레임과 대응 관계를 가지며, 2번 하향링크 서브프레임은 1번 상향링크 서브프레임과 대응 관계를 가지며, 3번 및 4번 하향링크 서브프레임은 2번 상향링크 서브프레임과 대응 관계를 가진다. 예를 들어 설명하면, 3번 하향링크 서브프레임에서 송신된 하향링크 데이터 버스트에 대한 피드백은 2번 상향링크 서브프레임에서 이루어진다. 따라서, 상기 하향링크 데이터 버스트 송신 후 피드백이 이루어지기까지 3개의 서브프레임에 해당하는 처리 시간이 소요되며, 이는 2개 혹은 3개의 서브프레임에 해당하는 신호 송수신 처리 시간을 요구하는 모든 통신 시스템에 부합한다. 도 4a와 도 21c을 비교하면, 도 4a에서는 2번 및 3번 하향링크 서브프레임이 1번 상향링크 서브프레임과 대응 관계를 가졌지만, 도 21c에서는 2번 하향링크 서브프레임은 1번 상향링크 서브프레임과 대응 관계를 가지며, 3번 하향링크 서브프레임은 2번 상향링크 서브프레임과 대응 관계를 가진다는 점에서 차이점이 있다.
도 22는 시스템의 송신 및 수신 프로세싱 구간이 3 subframes 일 때, 다양한 TDD 비율에서 각 서브프레임 인덱스에 따른 fast 또는 slow HARQ 타이밍 구조를 보여준다.
도 21 내지 도 22에서 도시한 프로세싱 능력에 따른 HARQ 동작에 대한 fast 또는 slow 에 대한 선택은 단말과 기지국의 negotiation을 통해 수행 되거나, 각 시스템의 능력이 profile 로 정해질 수 있다. 만약에 negotiation 을 통해 HARQ 동작을 구분하는 경우, 기지국은 동일 프레임 구조내에서 서로 다른 능력을 갖는 단말을 지원하기 위해 단말별로 각 서브프레임에서 다른 HARQ 동작을 지원할 수 있다.
도 1은 일반적인 HARQ 방식 사용시 HARQ 재송신 지연을 나타내는 도면
도 2는 종래의 MBTDD 방식에 따른 하향링크 HARQ 전송 타이밍 구조 구조를 도시한 도면
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 슈퍼 프레임 구조를 FDD와 TDD로 구분하여 도시한 도면
도 4a 내지 4d는 본 발명의 제1실시예에 따른 HARQ 전송 타이밍 구조 프레임 구조를 도시한 도면
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 FDD 무선 이동 통신 시스템에서 하나의 TTI를 점유하는 하향링크 데이터 버스트의 HARQ 신호 송수신을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 FDD 무선 이동 통신 시스템에서 하나의 TTI를 점유하는 상향링크 데이터 버스트의 HARQ 신호 송수신을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 다양한 공존 비율에 따른 프레임 구조를 도시한 도면
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 3:2 공존 모드에서 프레임 구조를 도시한 도면
도 9은 본 발명의 제1실시예에 따른 H-FDD 모드에 따른 프레임 구조를 도시한 도면
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 수신단의 수신 지연 결정 과정을 도시한 흐름도
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 송신단의 송신 지연 결정 과정을 도시한 흐름도
도 12는 본 발명의 하나의 실시예로써 6:2 TDD 통신 시스템에서의 3개의 서브프레임 처리 시간을 고려한 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면
도 13은 본 발명의 하나의 실시예로써 6:2 TDD 통신 시스템에서의 2개의 서브프레임 처리 시간을 고려한 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면
도 14는 본 발명의 하나의 실시예로써 5:3 TDD 통신 시스템에서의 3개의 서브프레임 처리 시간을 고려한 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면
도 15는 본 발명의 하나의 실시예로써 5:3 TDD 통신 시스템에서의 2개의 서브프레임 처리 시간을 고려한 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면
도 16은 본 발명의 하나의 실시예로써 3:5 TDD 통신 시스템에서의 3개의 서브프레임 처리 시간을 고려한 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면
도 17은 본 발명의 하나의 실시예로써 3:5 TDD 통신 시스템에서의 2개의 서브프레임 처리 시간을 고려한 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면
도 18은 본 발명의 하나의 실시예로써 4:4 TDD 통신 시스템에서의 HARQ 타이밍 구조를 도시한 도면
도 19는 5:3 TDD 통신 시스템에서 MAP이 2개의 서브프레임 간격으로 제공되는 경우, 하향링크 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ 동작을 도시한 도면
도 20은 5:3 TDD 통신 시스템에서 MAP이 2개의 서브프레임 간격으로 제공되는 경우, 상향링크 데이터 버스트 전송에 대한 HARQ 동작을 도시한 도면
도 21은 2개 이하의 서브프레임에 해당하는 송수신 처리 시간을 만족하는 TDD HARQ 타이밍 구조를 나타낸 도면
도 22는 3개 이하의 서브프레임에 해당하는 송수신 처리 시간을 만족하는 TDD 통신 시스템의 HARQ 전송 타이밍 구조를 도시한 도면

Claims (33)

  1. 무선 이동 통신 시스템에서 송신단의 신호 송수신 방법에 있어서,
    하향링크(Downlink: DL) 서브프레임들과 상향링크(Uplink: UL) 서브프레임들 사이의 신호 송수신 대응 관계를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 DL 서브프레임들 중 적어도 하나 및 상기 UL 서브프레임들 중 적어도 하나를 통해 수신단과 신호를 송수신하는 과정을 포함하며,
    상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들은 다수개의 프레임들에 포함되고 상기 다수개의 프레임들은 슈퍼 프레임에 포함되며,
    상기 신호 송수신 대응 관계를 결정하는 과정은,
    상기 DL 서브프레임들의 제1개수와 상기 UL 서브프레임들의 제2개수가 상이할 경우, 상기 제1개수와 상기 제2개수 중에서 큰 수와 작은 수를 확인하는 과정과,
    상기 작은 수를 가지는 제1서브프레임들을 상기 큰 수를 가지는 제2서브프레임들에 대응시키는 과정을 포함하고,
    상기 신호 송수신 대응 관계는 상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들의 개수를 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 송수신 대응 관계는 하기 수학식 14를 사용하여 결정되며,
    <수학식 14>
    Figure 112015084427320-pat00175
    상기 수학식 14에서, d는 상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들 중 상기 제2서브프레임들에 포함된 어느 하나의 서브프레임의 인덱스를 나타내고, u는 상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들 중 상기 제1서브프레임들에 포함된 어느 하나의 서브프레임의 인덱스를 나타내며, M은 상기 제1서브프레임들의 개수를 나타내며, N은 상기 제2서브프레임들의 개수를 나타내며, floor ()는 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 절삭하기 위해 사용되는 함수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 M이 6이고 상기 N이 2인 경우, 상기 제2 서브프레임들 중 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 서브프레임은 상기 제1서브프레임들 중 첫 번째 서브프레임과 상기 신호 송수신 대응 관계를 가지고, 상기 제2서브프레임들 중 네 번째, 다섯 번째 및 여섯 번째 서브프레임은 상기 제1서브프레임들 중 두 번째 서브프레임과 상기 신호 송수신 대응 관계를 가짐을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2서브프레임들 중 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 서브프레임에서는 제어 정보 및 데이터 버스트 중 적어도 하나가 송신되며, 상기 제1서브프레임들 중 첫 번째 서브프레임에서는 송신된 신호에 대한 응답 신호가 수신되며, 상기 제2서브프레임들 중 네 번째, 다섯 번째 및 여섯 번째 서브프레임에서는 상기 제어 정보 및 데이터 버스트 중 적어도 하나가 송신되며, 상기 제1서브프레임들 중 두 번째 서브프레임에서는 상기 송신된 신호에 대한 응답 신호가 수신됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 M이 5이고 상기 N이 3인 경우, 상기 제2서브프레임들 중 첫 번째 및 두 번째 서브프레임은 상기 제1서브프레임들 중 첫 번째 서브프레임과 상기 신호 송수신 대응 관계를 가지고, 상기 제2서브프레임들 중 세 번째 및 네 번째 서브프레임은 상기 제1서브프레임들 중 두 번째 서브프레임과 상기 신호 송수신 대응 관계를 가지며, 상기 제1서브프레임들 중 다섯 번째 서브프레임은 상기 제2서브프레임들 중 세 번째 서브프레임과 상기 신호 송수신 대응 관계를 가짐을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2서브프레임들 중 첫 번째 및 두 번째 서브프레임에서는 제어 정보 및 데이터 버스트 중 적어도 하나가 송신되며, 상기 제1서브프레임들 중 첫 번째 서브프레임에서는 송신된 신호에 대한 응답 신호가 수신되며, 상기 제2서브프레임들 중 세 번째 및 네 번째 서브프레임에서는 상기 제어 정보 및 데이터 버스트 중 적어도 하나가 송신되며, 상기 제1서브프레임들 중 두 번째 서브프레임에서는 상기 송신된 신호에 대한 응답 신호가 수신되며, 상기 제2서브프레임들 중 다섯 번째 서브프레임에서는 상기 제어 정보 및 데이터 버스트 중 적어도 하나가 송신되며, 상기 제1서브프레임들 중 세 번째 서브프레임에서는 상기 송신된 신호에 대한 응답 신호가 수신됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 53에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 53>
    M
    Figure 112013114919025-pat00098
    N     DL UL     Subframe index Frame index Subframe index Frame index MAP m i m i Burst m i n =Floor(m/K) i ACK/NACK n = Floor(m/K) i m i+1 ReTx.burst m i+1 n =Floor(m/K) i+1
    상기 표 53에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스(m=0,..,M-1)를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스(n=0,...,N-1)를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내고, K는 M/N으로 정의되며, Floor ()는 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 절삭하기 위해 사용되는 함수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 54에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 54>
    Figure 112013114919025-pat00099
    상기 표 54에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스(m=0, .., M-1)를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스(n=0,..., N-1)를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내고, K는 M/N 또는 ceiling (M/N)으로 정의되며, ceiling ()은 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 올림하기 위해 사용되는 함수를 나타내며, Floor ()는 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 절삭하기 위해 사용되는 함수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 55에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 55>
    FDD DL UL subframe index Frame index subframe index Frame index MAP m i m i Burst m i m≤ F/2 m + F/2 i m> F/2 m - F/2 i + 1 ACK/NACK m≤ F/2 m + F/2 i m i+1 m> F/2 m - F/2 i+1 ReTx.burst m i+1 m≤ F/2 m + F/2 i + 1 m> F/2 m - F/2 i + 2
    상기 표 55에서, m은 DL 서브프레임 인덱스(m=0, .., F-1)를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스(n=0,..., F-1)를 나타내고, F는 상기 DL 서브프레임들 및 상기 UL 서브프레임들 각각의 개수를 나타내며, i는 프레임 인덱스를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 56에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 56>
    Figure 112013114919025-pat00100
    상기 표 56에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스(m=N,...,N+M-1)를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스(n=0,...,N-1)를 나타내고, m*는 데이터 버스트가 점유된 첫 번째 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내며, floor ()는 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 절삭하기 위해 사용되는 함수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 57에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 57>
    Figure 112013114919025-pat00101
    상기 표 57에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고(m=0,...,M-1), n은 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고(n=M,...,M+N-1), m*는 데이터 버스트가 점유된 첫 번째 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, n*는 데이터 버스트가 점유된 첫 번째 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내며, floor ()는 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 절삭하기 위해 사용되는 함수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 58에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 58>
    Figure 112013114919025-pat00102
    상기 표 58에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고(m=N,...,N+M-1), n은 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고(n=0,...,N-1), m*는 데이터 버스트가 점유된 첫 번째 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고,
    Figure 112013114919025-pat00176
    는 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내며, floor ()는 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 절삭하기 위해 사용되는 함수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 59에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 59>
    Figure 112013114919025-pat00103
    상기 표 59에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고(m=N,...,N+M-1), n은 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고(n=0,...,N-1), n*는 데이터 버스트가 점유된 첫 번째 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고,
    Figure 112013114919025-pat00177
    는 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내고, floor ()는 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 절삭하기 위해 사용되는 함수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법..
  14. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 60에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,,
    <표 60>
    Figure 112013114919025-pat00104
    상기 표 60에서, m은 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고(m=N,...,N+M-1), F는 하나의 프레임에 포함되는 DL 서브프레임들의 개수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 61에 의해 결정되는 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 61>
    Figure 112013114919025-pat00105
    상기 표 61에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고(m=N,...,N+M-1), K는 M/N으로 정의되며, x는 상기 수신단의 수신 프로세싱 시간과 데이터 버스트 송신 구간에 따라 재송신 주기를 조정하기 위한 지연 인자를 나타내고, y는 상기 송신단의 송신 프로세싱 시간과 데이터 버스트 송신 구간에 따라 재송신 주기를 조정하기 위한 지연 인자를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    DL에서 미리 설정된 서브프레임 간격으로 제어 정보가 송신되는 경우, 상기 제어 정보는 다음 제어 정보가 송신되는 DL 서브프레임 이전까지의 DL 서브프레임들 중 데이터 버스트 전송을 위해 결정된 서브프레임을 지시하는 정보를 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 62에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 62>
    Figure 112013114919025-pat00106
    상기 표 62에서 M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며,
    Figure 112013114919025-pat00178
    은 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 인덱스로서
    Figure 112013114919025-pat00179
    = m0+0, m0+p, m0+2p,
    Figure 112013114919025-pat00180
    를 사용하여 결정되고, m0는 하나의 프레임 내의 상기 제어 정보가 전송되는 첫 번째 DL 서브프레임의 위치를 나타내며, 상기 m0가 0 이외의 값을 가질 경우 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임의 개수는
    Figure 112013114919025-pat00181
    개이고, m은 데이터 버스트 전송이 시작되는 DL 서브프레임 인덱스로서 m', m'+1, ..., m+p-1를 포함하며, p는 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며, K는
    Figure 112013114919025-pat00182
    또는
    Figure 112013114919025-pat00183
    로 정의됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 63에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 63>
    Figure 112013114919025-pat00113
    상기 표 63에서, p는 제어 정보가 송신되는 서브프레임 간격을 나타내고,
    Figure 112013114919025-pat00184
    은 상기 제어 정보가 송신되는 DL 서브프레임 인덱스로서,
    Figure 112013114919025-pat00185
    = m0+0, m0+p, m0+2p,
    Figure 112013114919025-pat00186
    를 사용하여 결정되며,
    Figure 112013114919025-pat00187
    은 상기 제어 정보가 제공되는 DL 서브프레임 개수로써
    Figure 112013114919025-pat00188
    를 사용하여 결정되며, UL 데이터 버스트 송신에 대응되는 DL 서브프레임 개수는 최대
    Figure 112013114919025-pat00189
    개이며,
    Figure 112013114919025-pat00190
    는
    Figure 112013114919025-pat00191
    또는
    Figure 112013114919025-pat00192
    를 사용하여 결정되며, p는 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내며, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 64에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 64>
    Figure 112013114919025-pat00123
    상기 표 64에서 m은 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내고,
    Figure 112013114919025-pat00193
    는 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, p는 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며, F는 하나의 프레임에 포함되는 DL 서브프레임들의 개수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  20. 무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구(Hybrid Automatic Repeat Request: HARQ) 방식에 따른 송신단의 신호 송수신 방법에 있어서,
    다수개의 프레임들 중 제1프레임에 포함된 하향링크(Downlink: DL) 서브프레임들 중 데이터 버스트가 할당된 DL 서브프레임을 지시하는 제어 정보를 미리 설정된 주기로 송신하기 위한 DL 서브프레임들을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 DL 서브프레임들 각각에서 상기 제어 정보를 송신하는 과정과,
    상기 제어 정보에 의해 지시되는 DL 서브프레임에서 상기 데이터 버스트를 송신하는 과정과,
    신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 제어 정보 및 상기 데이터 버스트가 송신된 DL 서브프레임들 각각에 대응되는 상기 제1프레임의 적어도 하나의 상향링크(Uplink: UL) 서브프레임을 통해 상기 데이터 버스트의 송신에 대한 피드백 신호를 수신하는 과정과,
    상기 피드백 신호가 부정 응답(Negative Acknowledge: NACK) 신호인 경우, 상기 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 제1프레임의 적어도 하나의 UL 서브프레임에 대응되는 상기 다수개의 프레임들 중 제2프레임의 적어도 하나의 DL 서브프레임을 통해 상기 제1프레임에서 송신된 데이터 버스트를 재송신하는 과정을 포함하며,
    상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들은 상기 다수개의 프레임들에 포함되고 상기 다수개의 프레임들은 슈퍼 프레임에 포함되며,
    상기 신호 송수신 대응 관계는 상기 DL 서브프레임들의 제1개수와 상기 UL 서브프레임들의 제2개수가 상이한 경우, 상기 제1개수와 상기 제2개수 중에서 큰 수와 작은 수를 확인하고, 상기 작은 수를 가지는 제1서브프레임들을 상기 큰 수를 가지는 제2서브프레임들 중 적어도 하나와 대응되도록 하는 관계를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 피드백 신호가 긍정 응답(Acknowledge: ACK) 신호인 경우, 상기 제2프레임의 적어도 하나의 DL 서브프레임을 통해 상기 제1프레임에서 송신된 데이터 버스트와는 상이한 데이터 버스트를 재송신하는 과정을 더 포함하는 신호 송수신 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 DL 서브프레임들 및 UL 서브프레임들은 서로 다른 시간 구간을 점유함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 신호 송수신 대응 관계는 하기 표 65에 의해 결정되며,
    <표 65>
    Figure 112013114919025-pat00124
    상기 표 65에서 M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며,
    Figure 112013114919025-pat00194
    은 상기 제어 정보가 전송되는 서브프레임 인덱스로서,
    Figure 112013114919025-pat00195
    = m0+0, m0+p, m0+2p,
    Figure 112013114919025-pat00196
    를 사용하여 결정되고, m0는 하나의 프레임 내의 상기 제어 정보가 전송되는 첫 번째 DL 서브프레임의 위치를 나타내며, 상기 m0가 0 이외의 값을 가질 경우 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임의 개수는
    Figure 112013114919025-pat00197
    개이고, m은 상기 데이터 버스트 전송이 시작되는 DL 서브프레임 인덱스로서 m', m'+1, ..., m+p-1를 포함하며, p는 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며, K는
    Figure 112013114919025-pat00198
    또는
    Figure 112013114919025-pat00199
    로 정의됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  24. 무선 이동 통신 시스템에서 복합 자동 재송신 요구(Hybrid Automatic Repeat Request: HARQ) 방식에 따른 수신단의 신호 송수신 방법에 있어서,
    다수개의 프레임들 중 제1프레임에 포함된 하향링크(Downlink: DL) 서브프레임들로부터 결정된 DL 서브프레임들을 통해 데이터 버스트를 할당할 상향링크(Uplink: UL) 서브프레임을 지시하는 제어 정보를 미리 설정된 주기로 수신하는 과정과,
    상기 제어 정보에 의해 지시되는 상기 제1프레임의 UL 서브프레임을 통해 상기 데이터 버스트를 송신하는 과정과,
    신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 데이터 버스트가 송신된 UL 서브프레임에 대응되는 상기 다수개의 프레임들 중 제2프레임의 적어도 하나의 DL 서브프레임을 통해 상기 데이터 버스트의 송신에 대한 피드백 신호를 수신하는 과정과,
    상기 피드백 신호가 부정 응답(Negative Acknowledge: NACK) 신호인 경우, 상기 신호 송수신 대응 관계에 따라 상기 제2프레임의 적어도 하나의 DL 서브프레임에 대응되는 상기 제2프레임의 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 상기 제1프레임에서 송신된 데이터 버스트를 재송신하는 과정을 포함하며,
    상기 DL 서브프레임들과 상기 UL 서브프레임들은 상기 다수개의 프레임들에 포함되고 상기 다수개의 프레임들은 슈퍼 프레임에 포함되며,
    상기 신호 송수신 대응 관계는 상기 DL 서브프레임들의 제1개수와 상기 UL 서브프레임들의 제2개수가 상이한 경우, 상기 제1개수와 상기 제2개수 중에서 큰 수와 작은 수를 확인하고, 상기 DL 서브프레임들 및 상기 UL 서브프레임들 중 상기 작은 수를 가지는 제1서브프레임들이 상기 큰 수를 가지는 제2서브프레임들 중 적어도 하나와 대응되도록 하는 관계를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 피드백 신호가 긍정 응답(Acknowledge: ACK) 신호인 경우, 상기 제1프레임에서 송신된 데이터 버스트와는 상이한 데이터 버스트를 상기 제2프레임의 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 재송신하는 과정을 더 포함하는 신호 송수신 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 UL 서브프레임들 및 DL 서브프레임들은 서로 다른 시간 구간을 점유함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 신호 송수신 대응 관계는 하기 표 66에 의해 결정되며,
    <표 66>
    Figure 112013114919025-pat00131
    상기 표 66에서, p는 상기 제어 정보가 송신되는 서브프레임 간격을 나타내고,
    Figure 112013114919025-pat00200
    은 상기 제어 정보가 송신되는 서브프레임 인덱스로서,
    Figure 112013114919025-pat00201
    = m0+0, m0+p, m0+2p,
    Figure 112013114919025-pat00202
    를 사용하여 결정되고,
    Figure 112013114919025-pat00203
    은 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임의 개수로서
    Figure 112013114919025-pat00204
    를 사용하여 결정되며, UL 데이터 버스트 송신에 대응되는 DL 서브프레임 개수는 최대
    Figure 112013114919025-pat00205
    개이고,
    Figure 112013114919025-pat00206
    는
    Figure 112013114919025-pat00207
    또는
    Figure 112013114919025-pat00208
    를 사용하여 결정되고, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내며, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 무선 이동 통신 시스템이 주파수 분할 다중화(Frequency Division Duplex: FDD) 방식을 사용하는 경우, 상기 신호 송수신 대응 관계는 하기 표 67에 의해 결정되며,
    <표 67>
    Figure 112013114919025-pat00141
    상기 표 67에서 m은 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고, i는 프레임 인덱스를 나타내고,
    Figure 112013114919025-pat00209
    는 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, p는 상기 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며, F는 하나의 프레임에 포함된 서브프레임의 개수를 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 68에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 68>
    Figure 112013114919025-pat00210
    상기 표 68에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스(m=0,..,M-1)를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스(n=0,...,N-1)를 나타내고, p는 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며,
    Figure 112013114919025-pat00211
    은
    Figure 112013114919025-pat00212
    를 사용하여 결정되고, ceiling ()은 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 올림하기 위해 사용되는 함수를 나타내며, S는
    Figure 112013114919025-pat00213
    혹은
    Figure 112013114919025-pat00214
    를 사용하여 결정됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  30. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 69에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 69>
    Figure 112013114919025-pat00215
    상기 표 69에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스(m=0,..,M-1)를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스(n=0,...,N-1)를 나타내고, N≤ceiling(M/p)이며, ceiling ()은 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 올림하기 위해 사용되는 함수를 나타내며, p는 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며,
    Figure 112013114919025-pat00216
    은
    Figure 112013114919025-pat00217
    를 사용하여 결정되고, S는
    Figure 112013114919025-pat00218
    혹은
    Figure 112013114919025-pat00219
    를 사용하여 결정됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  31. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 70에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 70>
    Figure 112013114919025-pat00220
    상기 표 70에서, M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, m은 DL 서브프레임 인덱스(m=0,..,M-1)를 나타내고, n은 UL 서브프레임 인덱스(n=0,...,N-1)를 나타내고, N<ceiling(M/p)이며, m ceiling ()은 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 올림하기 위해 사용되는 함수를 나타내며, p는 제어 정보가 전송되는 DL 서브프레임 간격을 나타내며,
    Figure 112013114919025-pat00221
    은
    Figure 112013114919025-pat00222
    를 사용하여 결정되고, S는
    Figure 112013114919025-pat00223
    혹은
    Figure 112013114919025-pat00224
    를 사용하여 결정됨을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  32. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 71에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 71>
    Figure 112013114919025-pat00225
    상기 표 71에서 M은 상기 DL 서브프레임들의 개수를 나타내고, N은 상기 UL 서브프레임들의 개수를 나타내며, DL HARQ에서 m은 데이터 버스트가 전송되는 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, n은 HARQ 피드백 신호가 전송되는 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고, UL HARQ에서 m은 데이터 버스트 할당을 지시하는 DL 서브프레임 인덱스 또는 HARQ 피드백 신호가 전송되는 DL 서브프레임 인덱스를 나타내고, n은 데이터 버스트가 전송되는 UL 서브프레임 인덱스를 나타내고, xDL 및 xUL은 각각 DL 및 UL에서 데이터 버스트를 수신한 후 HARQ 피드백이 송신되기까지의 수신 지연을 의미하고, yDL 및 yUL은 각각 상기 DL 및 UL 에서 부정 응답(Negative Acknowledge: NACK) 신호를 수신한 후 데이터 버스트가 재송신되기까지의 송신 지연을 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  33. 제1항에 있어서,
    상기 수신단과 신호를 송수신하는 과정은 하기 표 72에 의해 결정되는 적어도 하나의 DL 서브프레임 및 적어도 하나의 UL 서브프레임을 통해 수행되며,
    <표 72>
    Figure 112013114919025-pat00226
    상기 표 72에서 F는 하나의 프레임에 포함된 서브프레임의 개수를 나타내며, ceiling ()은 괄호 안의 연산된 값에서 소수점 이하의 값을 올림하기 위해 사용되는 함수를 나타내며, xDL 및 xUL은 각각 DL 및 UL에서 데이터 버스트를 수신한 후 HARQ 피드백이 송신되기까지의 수신 지연을 의미하고, yDL 및 yUL은 각각 상기 DL 및 UL 에서 부정 응답(Negative Acknowledge: NACK) 신호를 수신한 후 데이터 버스트가 재송신되기까지의 송신 지연을 나타냄을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
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