KR101737833B1 - 동기식 ｈａｒｑ 방식에서의 다중안테나를 지원하는 재전송 수행 방법 - Google Patents

동기식 ｈａｒｑ 방식에서의 다중안테나를 지원하는 재전송 수행 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101737833B1
KR101737833B1 KR1020100023223A KR20100023223A KR101737833B1 KR 101737833 B1 KR101737833 B1 KR 101737833B1 KR 1020100023223 A KR1020100023223 A KR 1020100023223A KR 20100023223 A KR20100023223 A KR 20100023223A KR 101737833 B1 KR101737833 B1 KR 101737833B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
transmission
data unit
unit blocks
data
Prior art date
Application number
KR1020100023223A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100105436A (ko
Inventor
김봉회
강병우
이대원
노유진
노동욱
서동연
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US13/255,221 priority Critical patent/US9209940B2/en
Priority to PCT/KR2010/001624 priority patent/WO2010107232A2/en
Publication of KR20100105436A publication Critical patent/KR20100105436A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101737833B1 publication Critical patent/KR101737833B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/1887—Scheduling and prioritising arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0623—Auxiliary parameters, e.g. power control [PCB] or not acknowledged commands [NACK], used as feedback information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]

Abstract

본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 다중 안테나를 지원하는 통신 환경에서 전송 랭크를 고려한 동기식 HARQ 동작 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 전송 랭크를 지원하는 다중 안테나(MIMO) 시스템에서 송신단의 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 동작 방법은, 복수의 데이터 단위 블록을 수신단으로 전송하는 단계; 상기 전송의 성공 여부를 지시하는 제 1 피드백 정보를 포함하는 제어 채널 신호를 상기 수신단으로부터 수신하는 단계; 및 전송 랭크가 1이고 상기 피드백 정보가 상기 제 1 전송의 실패를 지시하는 경우, 소정의 순서에 따라 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 적어도 하나를 전송 단위시간(TTI) 당 하나씩 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

동기식 ＨＡＲＱ 방식에서의 다중안테나를 지원하는 재전송 수행 방법{Method of retransmission for supporting MIMO in synchronous HARQ}
본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 다중 안테나를 지원하는 통신 환경에서 전송 랭크를 고려한 동기식 HARQ 동작 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE 시스템이라고 할 수도 있다.
E-UMTS망은 크게 E-UTRAN(101)과 CN(Core Network: 102)으로 구분할 수 있다. E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network; 101)은 단말(User Equipment; 이하 "UE"로 약칭; 103)과 기지국(이하 "eNode B" 또는 "eNB"로 약칭; 104), 망의 종단에 위치하여 외부망과 연결되는 접속게이트웨이(Access Gateway; 이하 "AG"로 약칭; 105)로 구성된다. AG(105)는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수도 있다. 이 때 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수도 있다.
하나의 eNode B에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다. eNode B간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. CN(102)은 AG(105)와 기타 UE(103)의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수도 있다. 또한, E-UTRAN(101)과 CN(102)을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.
단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층) 및 L3(제3계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다. RRC계층은 eNode B(104)와 AG(105) 등 망 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, eNode B(104) 또는 AG(105)에만 위치할 수도 있다.
망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)가 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.
그리고, 하향전송채널로 전달되는 정보를 망과 단말 사이의 무선구간으로 전송하는 하향물리채널로는, BCH의 정보를 전송하는 PBCH(Physical Broadcast Channel), MCH의 정보를 전송하는 PMCH(Physical Multicast Channel), PCH와 하향 SCH의 정보를 전송하는 PDSCH(Physical Downlink shared Channel), 그리고 하향 또는 상향 무선자원 할당정보(DL/UL Scheduling Grant)등과 같이 제1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel, 또는 DL L1/L2 control channel 이라고도 함)가 있다. 한편, 상향전송채널로 전달되는 정보를 망과 단말 사이의 무선구간으로 전송하는 상향 물리채널로는 상향 SCH의 정보를 전송하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), RACH 정보를 전송하는 PRACH(Physical Random Access Channel), 그리고 HARQ ACK 또는 NACK, 스케줄링 요청(SR; Scheduling Request), CQI(Channel Quality Indicator) 보고 등과 같이 제1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 있다.
이하에서는, 다중 안테나 기술에 대하여 설명한다.
일반적인 기술에서는 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했다. MIMO(Multi-Input Multi-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 무선통신시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 각 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀(cell) 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 2에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량(channel transmission capacity)이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트(rate)가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다. 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 위의 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다.
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
다중 안테나 기술은, 다양한 채널 경로를 통과한 심볼 들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻을 수 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해, 다음과 같은 수학적 모델을 사용할 수 있다. 도 2와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 이 경우 채널 행렬의 최대 랭크 Ri는 수학식 1과 같이 주어진다.
Figure 112010016557683-pat00001
먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 이를 다음과 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00002
한편, 각각의 전송 정보
Figure 112010016557683-pat00003
에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure 112010016557683-pat00004
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보
Figure 112010016557683-pat00005
는 수학식 3과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00006
또한,
Figure 112010016557683-pat00007
를 전송 전력의 대각행렬(diagonal matrix) P로 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00008
한편, 실제 전송되는 NT개의 송신신호(transmitted signal)
Figure 112010016557683-pat00009
는 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure 112010016557683-pat00010
에 가중치 행렬(weight matrix) W가 적용되어 구성될 수 있다. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 송신신호
Figure 112010016557683-pat00011
를 벡터 x로 표기하고, x는 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00012
이때, 신호 벡터 x로 다음과 같이 표시하기로 한다. 여기서 wij는 i번째 송신안테나를 통해 송신되는 j번째 정보
Figure 112010016557683-pat00013
에 대한 가중치를 의미하며, 행렬 W로 표시하기로 한다. W는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 지칭한다.
한편, 상술한 전송 신호 x는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플렉싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플렉싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 벡터 s의 원소들이 각각 서로 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 벡터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.
물론, 공간 멀티플렉싱과 공간 다이버시티를 혼합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 일부의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지 송신 안테나를 통하여 각각 다른 신호를 공간 멀티플렉싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.
NR개의 수신안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure 112010016557683-pat00014
를 수학식 6과 같이 벡터로 표현할 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00015
한편, 다중 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j와 수신 안테나 I 사이에 형성되는 채널을 hij로 표시할 수 있다. 여기서, hij의 인덱스의 순서는, 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널 여러 개를 군집화함으로써(grouping) 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 벡터 형태로 표시할 경우 다음과 같이 설명할 수 있다.
도 3은 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
도 3은 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00016
또한, NT개의 송신 안테나로부터 NR개의 수신 안테나를 거치는 채널을 행렬로서 표현하면 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00017
실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해지게 되므로, NR개의 수신안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure 112010016557683-pat00018
을 벡터로 표현하면 수학식 9와 같다.
Figure 112010016557683-pat00019
위와 같이 모델링한 수학식들을 사용하여 수신신호를 수학식 10과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00020
한편, 다중 안테나 통신 시스템에서 이용되는 코드워드(codeword)에 대해 설명하면 다음과 같다. 일반적인 통신 시스템에서는 채널에서 겪는 오류를 수신단에서 정정해주기 위해서 송신단에서 보내는 정보에 오류정정부호(forward error correction code)를 사용하여 부호화(coding)를 한 후 전송하게 된다. 수신단에서는 수신신호를 복조(demodulation)한 후, 오류정정부호의 복호(decoding)화 과정을 거친 후 전송 정보를 복원하게 된다. 이러한 복호화 과정을 통해 채널에 의해서 생긴 수신 신호 상의 오류를 정정하게 된다.
오류정정부호화 과정과 별도로 오류검출을 위해서 특별한 형태의 부호화 과정이 필요하다. 이런 오류 검출 부호로는 일반적으로 CRC(Cyclic Redundancy Check code)가 널리 쓰인다.
CRC는 오류정정이 아니라 오류검출을 위해 사용하는 부호화(Coding)방법의 하나이다. 일반적으로는 전송 정보를 CRC를 사용하여 부호화한 후, CRC 부호화된 정보에 오류정정부호(forward error correction code)를 사용하는 방식으로 사용한다. 흔히 이렇게 CRC와 오류정정부호가 적용되어 부호화된 한 개의 단위를 "코드워드(Codeword)"라고 한다.
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행(row)과 열(column)의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이, 행(row)의 수는 수신 안테나의 수 NR과 동일하고, 열(column)의 수는 송신 안테나의 수 NT과 동일하다. 즉, 채널 행렬 H는 NR*NT행렬이 된다.
일반적으로, 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 수학식 11과 같이 제한된다.
Figure 112010016557683-pat00021
또한, 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition)를 하였을 때, 고유치(eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 랭크를 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD(singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값(singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다.
채널 행렬이 H는 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010016557683-pat00022
여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.
이하에서는 채널 코딩과 HARQ 기법을 설명한다.
신뢰성 있는 전송을 위한 기법 중 하나로, 순방향 에러 교정(FEC) 코드가 사용될 수 있다. 이 경우 수신단에서 복조를 마치면 디코딩 절차를 통해 정보가 복구될 수 있다. 채널 코딩에는 컨볼루셔널 코딩, 블록 코딩 및 터보 코딩 등 여러 가지 타입의 코딩 기법이 사용될 수 있는데, 이하에서는 터보 코딩 기법을 설명한다. 터보 코드는 인터리버에 연결된 두 귀납적 시스터매틱 컨볼루셔널 코드(recursive systematic convolutional code)로 구성될 수 있다. 출력 코드 비트는 시스터매틱 비트와 패러티 비트로 구성될 수 있다. 실제 통신 시스템에서는 큰 사이즈의 데이터 블록이 구현상의 한계로 복수의 코딩 블록으로 단편화되고, 그 후 코드 블록 단위로 실질적인 채널 인코딩(부호화)이 수행된다. 인코딩을 마친 후 부호화된 비트들(coded bits)은 버스트성 에러에 대비하기 위하여 채널 인터리버를 거친다. 이후 실제 전송 자원에 대한 매칭을 위하여 레이트 매칭 절차가 수행된다. 레이트 매칭은 시스터매틱 비트와 패러티 비트 각각에 대하여 개별적으로 수행될 수 있다. 순환 버퍼(Circular buffer)를 통한 레이트 매칭은 아래와 같이 수행된다.
주어진 코딩 레이트에 대하여 순환 버퍼의 데이터 비트의 일부가 순환적으로 전송된다. 데이터 비트 중 중복되지 않는 부분이 재전송되는 경우, 코딩 이득(즉, '증가 리던던시' 이득)을 얻을 수 있다.
하이브리드 자동 재송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식은 채널 코딩과 자동 재송요구(ARQ) 기법의 결합으로 시스템 성능을 향상시킬 수 있다. 수신단이 데이터 블록을 성공적으로 디코딩하면 긍정응답(ACK) 신호를 송신단으로 전송하게 된다. 그렇지 않은 경우(즉, 디코딩이 실패한 경우) 수신단은 부정응답(NACK) 신호를 송신단으로 전송하며, 그에 따라 송신단은 해당 데이터 블록을 재전송한다. 만일 송신단이 긍정응답(ACK) 신호를 수신하고, 전송할 데이터가 있는 경우 새로운 데이터를 전송한다.
전송 타이밍에 따라 HARQ 동작은 동기식 HARQ 와 비동기식 HARQ 로 구분될 수 있다. 비동기식 HARQ 에서는 재전송 타이밍이 고정되어 있지 않아 현재 전송이 재전송인지 여부를 지시하는 지시자가 요구된다. 반대로, 동기식 HARQ 에서는 초기 전송이 실패하는 경우 재전송은 항상 최초 전송으로부터 8회(8개의 HARQ 프로세스가 존재하는 경우)의 전송 구간이후 수행된다.
HARQ의 다른 분류 방법으로, 리던던시 버전에 따른 분류가 가능하다. 그 중 하는 체이스 컴바이닝(CC) 기법이고, 다른 하나는 증가 리던던시(IR) 기법이다.
CC 타입의 HARQ 에서는 동일한 데이터가 매 재전송시에 전송되므로 신호대잡음비 이득이 획득될 수 있다. 반대로, IR 타입의 HARQ 에서는 이전 전송과 다른 리던던시 버전이 재전송시에 전송되어 부호화 이득이 획득될 수 있다.
만일 HARQ 기법이 순환 버퍼 레이트 매칭을 사용하는 시스템에 적용되는 경우, IR 타입은 재전송되는 데이터 블록의 시작 시점을 지시하는 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 순환 버퍼의 시작 지점은 각각의 리던던시 버전(RV)으로 정의될 수 있다.
이하에서는 상술한 데이터 블록을 처리하는 과정의 일례를 설명한다. 먼저 데이터 블록(이하 '전송 블록(TB)'라 칭한다)에 순환 중복 검사(CRC) 비트가 부착된다. 송신단으로부터 복수의 전송 블록이 하나의 전송 구간(TTI)동안 전송되는 경우 수신단은 다중 피드백 정보(multiple ACK/NACK) 정보를 송신단으로 전송할 수 있다. 이와 달리, 하나의 TTI에 복수의 전송 블록이 전송되는 경우 단일 ACK/NACK 정보가 송신단으로 전송될 수도 있다.
다중 안테나(MIMO) 시스템에서는 하나의 전송 구간(TTI)에 복수의 전송 블록이 전송될 수 있다. 이때, 전송 블록의 크기가 소정의 문턱값보다 큰 경우 각 전송 블록은 복수의 코드 블록으로 단편화될 수 있다. 각 코드 블록은 인코딩 및 레이트 매칭을 거친다. 그 후 각 코드 블록은 코드 블록 연결(concatenation of code block)을 거쳐 채널 인터리버(channel interleaver)를 통과하게 된다.
채널 인터리버에서 채널 인터리빙을 마친 데이터는 시간, 주파수 및 공간 자원 요소에 맵핑되어야 한다. 이러한 공간 자원(즉, 레이어)에 대한 맵핑의 예를 이하 표 1에서 설명한다.
Transmission rank Mapping to layer
1 s1(i) = d1(i)
2 s1(i) = d1(i),
s2(i) = d2(i)
2 s1(i) = d1(2i)
s2(i) = d1(2i+1)
3 s1(i) = d1(i),
s2(i) = d2(2i)
s3(i) = d2(2i+1)
4 s1(i) = d1(2i)
s2(i) = d1(2i+1)
s3(i) = d2(2i)
s4(i) = d2(2i+1)
표 1에서 sk(i) (k=1,2,3,4)는 i번째 인덱스에서 k번째 레이어로 맵핑되는 데이터를 나타내고, dj(i) (j=1,2)는 i번째 인덱스에서 j번째 전송블록(TB)으로 맵핑되는 데이터를 각각 나타낸다. 랭크 1에서는 단일 전송블럭이 지원되며 이는 레이어 1에 맵핑될 수 있다. 랭크 2에서는 두 개의 전송 블록이 지원되며 이들은 레이어 1 및 레이어 2로 각각 맵핑될 수 있다. 또한, 랭크 3에서는 두 개의 전송 블록이 지원되며 전송 블록 1이 레이어 1로, 전송 블록 2가 레이어 2 및 레이어 3으로 각각 맵핑될 수 있다. 아울러, 랭크 4에서는 두 개의 전송 블록이 지원되며 전송 블록 1은 레이어 1및 레이어 2에, 전송 블록 2는 레이어 3 및 레이어 4에 각각 맵핑될 수 있다.
상술한 다중 안테나 기술과 관련하여, 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중 안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론에 관한 연구, 다중 안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 및 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
그 중에서도 다중 안테나 환경에서 효율적인 HARQ 동작 방법, 특히 동기식 HARQ 방식에서의 재전송 방법이 정의될 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다중 안테나 환경에서 효율적인 상향링크 전송에 대한 HARQ 동작 방법 및 그를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중 안테나 환경에서 상향링크 전송 랭크를 고려한 효율적인 HARQ 동작 방법 및 그를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 안테나 환경에서 상향링크 전송 랭크가 변경된 경우의 효율적인 HARQ 동작 방법 및 그를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
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.
상기와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 전송 랭크를 지원하는 다중 안테나(MIMO) 시스템에서 송신단의 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 동작 방법은, 복수의 데이터 단위 블록을 수신단으로 전송하는 단계; 상기 전송의 성공 여부를 지시하는 제 1 피드백 정보를 포함하는 제어 채널 신호를 상기 수신단으로부터 수신하는 단계; 및 전송 랭크가 1이고 상기 피드백 정보가 상기 제 1 전송의 실패를 지시하는 경우, 소정의 순서에 따라 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 적어도 하나를 전송 단위시간(TTI) 당 하나씩 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 전송의 실패를 지시하는 피드백 정보는 부정응답(NACK)이고, 상기 재전송하는 단계는 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 1 블록을 상기 수신단으로 재전송하는 단계; 및 상기 제 1 블록의 재전송 성공 여부를 지시하는 제 2 피드백 정보를 상기 수신단으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 블록을 재전송하는 단계 및 상기 제 2 피드백 정보를 수신하는 단계는, 상기 제 2 피드백 정보가 긍정응답(ACK)일 때까지 반복 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 재전송하는 단계는 상기 제 2 피드백 정보가 긍정응답인 경우 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 2 블록을 상기 수신단으로 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 데이터 단위 블록은 제 1 블록 및 제 2 블록을 포함하고, 상기 재전송하는 단계는 상기 제 1 블록을 상기 수신단으로 재전송하는 단계; 및 상기 제 2 블록을 상기 수신단으로 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록의 재전송은 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록 모두가 상기 수신단에서 정상적으로 수신될 때까지 반복되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어 채널 신호는 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 재전송될 블록을 지시하는 블록 지시자를 더 포함하고, 상기 소정의 순서는 상기 블록 지시자에 의해 결정되는 것일 수 있다.
또한, 상기 블록 지시자는 기 설정된 변조 및 부호화 기법(MCS) 테이블의 특정 인덱스에 포함되는 것일 수 있다.
또한, 상기 제어 채널 신호는 상기 복수의 데이터 단위 블록 각각에 대응하여 신규 전송 여부를 지시하는 신규 데이터 지시자를 더 포함하고, 상기 재전송하는 단계는 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 상기 신규 데이터 지시자가 토글되지 않은 블록에 대하여 수행되는 것일 수 있다.
아울러, 상기 복수의 데이터 단위 블록은 제 1 블록 및 제 2 블록을 포함하고, 상기 재전송하는 단계는 특정 TTI에 상기 제 1 블록을 상기 수신단으로 재전송하는 단계; 및 상기 특정 TTI의 바로 다음 서브프레임에서 상기 제 2 블록을 상기 수신단으로 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 전송 랭크를 지원하는 이동 단말기는, 프로세서; 및 다중 안테나를 지원하며, 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함할 수 있다. 여기서 상기 프로세서는, 복수의 데이터 단위 블록을 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 제어 채널 신호를 수신하여 상기 전송의 성공 여부를 지시하는 제 1 피드백 정보를 획득하며, 전송 랭크가 1이고 상기 피드백 정보가 상기 제 1 전송의 실패를 지시하는 경우, 소정의 순서에 따라 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 적어도 하나를 전송 단위시간(TTI) 당 하나씩 재전송하도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 제 1 전송의 실패를 지시하는 피드백 정보는 부정응답(NACK)이고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 1 블록이 상기 기지국에서 성공적으로 수신됨을 지시하는 제 2 피드백 정보가 수신될 때까지 상기 제 1 블록의 재전송을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 제 1 블록이 상기 기지국에서 성공적으로 수신됨을 지시하는 제 2 피드백 정보가 수신되는 경우 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 2 블록의 재전송이 수행되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 복수의 데이터 단위 블록은 제 1 블록 및 제 2 블록을 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록 모두가 상기 기지국에서 정상적으로 수신될 때까지 상기 제 1 블록 및 제 2 블록을 을 상기 기지국으로 순서대로 재전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어 채널 신호는 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 재전송될 블록을 지시하는 블록 지시자를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 블록 지시자에 따라 상기 소정의 순서를 결정하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 블록 지시자는 기 설정된 변조 및 부호화 기법(MCS) 테이블의 특정 인덱스에 포함되는 것일 수 있다.
또한, 상기 제어 채널 신호는 상기 복수의 데이터 단위 블록 각각에 대응하여 신규 전송 여부를 지시하는 신규 데이터 지시자를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 상기 신규 데이터 지시자가 토글되지 않은 블록에 대하여 상기 재전송이 수행되도록 제어할 수 있다.
아울러, 상기 복수의 데이터 단위 블록은 제 1 블록 및 제 2 블록을 포함하고, 상기 프로세서는, 최초 재전송 TTI에 해당하는 제 1 서브프레임에서 상기 제 1 블록을, 상기 제 1 서브프레임의 다음에 위치하는 제 2 서브프레임에서 상기 제 2 블록을 상기 기지국으로 재전송하도록 제어할 수 있다.
상술한 실시예들에서 상기 제어 채널 신호는, 물리 하향링크 제어채널(PDCCH)인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 실시예들을 통하여 다중 안테나 환경에서 상향링크 전송이 효율적으로 수행될 수 있다.
둘째, 본 발명의 실시예들을 통하여 다중 안테나 환경에서 상향링크 전송 랭크를 고려한 효율적인 HARQ 동작이 수행될 수 있다.
셋째, 다중 안테나 환경에서 상향링크 전송 랭크가 변경된 경우 기 설정된 순서, 제어채널의 ACK/NACK 및/또는 전송 블록별로 설정되는 NDI를 통하여 효율적인 HARQ 동작이 수행될 수 있다.
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.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 3은 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 도시한 도면이다.
도 4는 LTE 시스템에서 수행되는 HARQ 동작을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 다른 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
도 4는 LTE 시스템에서 수행되는 HARQ 동작을 나타내는 도면이다.
도 4에서는 단말(UE)이 송신측이 되고, 기지국(eNode B 또는 eNB)이 수신측이 되어 HARQ 피드백 정보 기지국으로부터 수신받는 상향링크 상황을 가정하여 설명하나, 하향링크에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
먼저, 기지국은 HARQ 방식으로 단말이 데이터를 전송하도록 하기 위해서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)를 통해서 상향링크 스케줄링 정보 (Uplink Scheduling Information), 즉, 상향링크 승인(UL Grant)을 전송할 수 있다(S401). 상기 UL 승인에는 단말 식별자(예를 들어, C-RNTI 또는 Semi-Persistent Scheduling C-RNTI), 할당된 무선자원의 위치(Resource block assignment), 변조/코딩률 및 리던던시 버전(RV)과 같은 전송 파라미터, 신규 데이터 지시자(NDI: New Data Indicator) 등이 포함될 수 있다.
단말은 매 TTI(Transmission Time Interval)마다 PDCCH를 모니터링(Monitoring) 해서 자신에게 오는 UL 승인 정보를 확인할 수 있으며, 단말이 자신에게 전송된 UL 승인 정보를 발견하는 경우 수신된 UL 승인 정보에 따라 데이터(도 4에서는 데이터 1)를 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 통해 전송할 수 있다(S402). 이때 전송되는 데이터는 MAC PDU(Medium Access Control Packet Data Unit) 단위로 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이 PUSCH를 통한 상향링크 전송을 수행한 단말은 기지국으로부터 PHICH(Physical hybrid-ARQ indicator channel)를 통한 HARQ 피드백 정보 수신을 기다리게 된다. 만약 기지국으로부터 상기 데이터 1에 대한 HARQ NACK이 전송된 경우(S403)에는, 단말은 상기 데이터 1의 재전송 TTI에서 상기 데이터 1을 재전송한다(S404). 반면에 기지국으로부터 HARQ ACK을 수신한 경우(미도시)에는 단말은 상기 데이터 1에 대한 HARQ 재전송을 중지한다.
단말은 HARQ 방식으로 한 번의 데이터 전송을 수행할 때 마다 전송 횟수 (CURRENT_TX_NB)를 세고, 상기 전송 횟수(CURRENT_TX_NB)가 상위 계층에서 설정한 최대 전송 횟수(maximum number of transmissions)에 도달하게 되면 HARQ 버퍼(buffer)에 저장된 MAC PDU를 버린다(flush).
만약 단말의 단계 S404에서 재전송한 데이터 1에 대한 HARQ ACK을 수신하고(S405), PDCCH를 통해 UL 승인을 수신하는 경우(S406), 단말은 이번에 전송해야 하는 데이터가 초기전송(initial transmission)되는 MAC PDU인지 아니면 이전 MAC PDU를 재전송 (retransmission)해야 하는지는 PDCCH를 통해 수신되는 NDI (New Data Indicator) 필드를 통해 알 수 있다. 상기 NDI 필드는 1 비트 필드로서 새로운 MAC PDU가 전송될 때마다 0 -> 1 -> 0 -> 1 -> ... 로 토글(toggle)되며, 재전송에 대해서는 초기전송과 같은 값을 갖는다. 즉, 단말은 NDI 필드가 이전에 전송된 값과 같은지를 비교하여 MAC PDU의 재전송 여부를 알 수 있다.
도 4의 경우 단계 S401에서 '0'으로 설정된 NDI 값이 단계 S406에서 '1'로 토글링된 것을 통해 단말은 해당 전송이 신규 전송을 나타내는 것임을 인지하고, 이에 따라 데이터 2를 PUSCH를 통해 전송할 수 있다(S407).
상술한 HARQ 동작 방법은 단일 안테나 상황을 가정한 것으로, 본 발명에서는 복수의 전송블록(TB)을 지원하는 다중 안테나 시스템(MIMO system)에서의 HARQ 동작을 가정한다.
이하에서는 본 발명에 따른 ACK/NACK 여부 및 NDI를 고려한 HARQ 동작 방법을 설명한다.
제 1 실시예
본 실시예에서는 다중 안테나 시스템에서 복수의 전송 블록(이하 'TB'라 칭하며, 편의상 2개로 가정한다)을 지원하며 전송 블록의 수에 관계없이 단일 ACK/NACK을 지원하는 상황을 가정한다.
수신단은 둘의 TB에 대하여 하나의 ACK/NACK 정보만을 송신단으로 전송하므로 하나의 TB라도 오류가 발생하는 경우 두 TB가 모두 재전송되어야 한다. 여기서, NDI로 현재 전송이 재전송인지 신규전송인지 여부가 1비트(즉, 2가지 상태)로 지시될 수 있다. 이때, 1) 2 이상의 랭크를 통하여 2TB가 초기 전송되고, 재전송시에는 랭크가 1로 변경된 경우를 가정한다. 상술한 표 1과 같은 레이어 맵핑을 가정하면, 두 TB 각각이 랭크 1로 동시에 전송될 수는 없다.
또한, 2) 2개의 TB가 전송될 때 각각의 TB마다 ACK/NACK 이 지원되는 시스템에서 2 개의 TB 모두에 NACK이 발생하고, 전송 랭크가 1로 감소되는 경우에도 동일한 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 실시예에서는 아래와 같은 방법들을 제안한다.
그 첫 번째로, 재전송의 랭크를 제한할 것을 제안한다.
즉, 전송 채널이 랭크 1로 악화되는 경우더라도 1 이상의 랭크로 재전송을 수행할 것을 제안한다. 이러한 경우, 랭크 1로 재전송을 수행하는 것이 바람직한 상황이라 하더라도 HARQ의 결합 이득(combining gain)으로 인하여 2 이상의 전송 랭크를 통하여 재전송이 수행되어도 성능 저하는 비교적 크지 않을 수 있다. 따라서, 본 방법에 따르면 초기 전송이 랭크 2 이상으로 수행된 경우 재전송은 항상(즉, 채널 상황에 관계 없이) 1보다 높게 되는 것이 바람직하다.
두 번째 방법으로, 둘 이상의 TB를 하나의 랭크로 전송할 것을 제안한다.
이러한 경우, 각 TB는 다른 그룹의 심볼들(예를 들어, OFDM 또는 SC-FDMA 심볼)을 통하여 전송되게 된다. 예를 들어, TB 1과 TB 2는 모두 초기 전송시의 레이어 수에 따라 레이트 매칭된다. 다시 말하면, TB1은 하나의 레이어로 초기 전송되고 TB2는 둘의 레이어를 통하여 초기 전송된 경우, 레이트 매칭된 TB2의 정보의 크기는 레이트 매칭된 TB1의 정보보다 약 2배의 크기를 갖게 된다. 이와 다르게, TB1 과 TB2가 동일한 크기로 레이트 매칭될 수도 있다.
어느 경우이건, 레이트 매칭된 TB1 및 TB2의 정보는 하나의 레이어를 공유하여 전송될 수 있다.
하나의 레이어에 서로 다른 TB로부터 레이트 매칭된 정보를 다중화하는 방법의 일례로, 참조 신호(RS)를 전송하는 심볼을 제외한 SC-FDMA 심볼에 각 TB로부터 레이트 매칭된 정보를 번갈아 배치할 수 있다.
다른 예로, 서브프레임의 절반을 통하여 TB1로부터 레이트 매칭된 정보가 전송되도록 하고, 나머지 절반을 통하여 TB2로부터 레이트 매칭된 정보가 전송되도록 할 수 있다.
세 번째 방법으로, 동기식 HARQ 동작을 수정할 것을 제안한다.
일반적으로 동기식 HARQ 동작에서는 재전송의 타이밍이 고정되어 성공적으로 디코딩되지 못한 데이터는 기 설정된 다음 번 전송 시점에서 재전송된다. 이때, 상술된 바와 같이 두 TB에 대하여 하나의 ACK/NACK을 가정하므로 두 TB가 초기 전송된 이후 NACK이 발생하는 경우 송신단에서는 어느 TB에 오류가 발생하는지 알 수 없어 두 TB를 모두 재전송해야 한다. 재전송시의 랭크가 랭크 1과 같이 두 TB가 한 번에 전송될 수 없는 경우, 하나의 TB만이 재전송될 수 있다. 단, 본 실시예에서는 두 TB에 대한 ACK/NACK을 번들링하는 경우를 가정하고 있으나, 본 발명은 두 TB에 대하여 각각 ACK/NACK이 송신단으로 피드백되는 시스템에서 두 TB 모두에 대하여 NACK이 발생한 이후 전송 랭크가 1로 감소하는 경우에도 적용될 수 있다.
이러한 경우, 하나의 전송 구간(이하 TTI라 칭함)에는 하나의 TB만이 전송되므로 하나의 ACK/NACK으로 전송된 TB의 성공적 디코딩 여부가 지시될 수 있다. 이는 NDI에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 하나의 NDI를 통하여 해당 TB의 재전송 여부가 지시될 수 있다.
이때, 수신단에서는 어느 TB가 재전송되는지 알 수 없기 때문에 두 TB 사이에 재전송의 순서가 미리 정의될 필요가 있다. 이를 위하여, 본 방법에서는 재전송의 두 가지 순서를 제안한다.
그 첫째는 하나의 TB의 재전송이 성공할 때까지 동일한 TB를 재전송하는 것이고, 둘째는 각 TB를 번갈아 재전송하는 것이다.
먼저 첫 번째 순서를 표 2를 참조하여 설명한다.
Retransmission time instant 1 2 3 4 5
TB number TB 1 TB 1 TB 1 TB 2 TB 2
Result of decoding NACK NACK ACK NACK ACK
표 2를 참조하면, TB1이 먼저 재전송되도록 하여, 3번째 재전송구간에서 ACK이 발생한 경우 비로소 TB2의 재전송이 수행되도록 할 수 있다.
두 번째 순서를 표 3을 참조하여 설명한다.
Retransmission time instant 1 2 3 4 5
TB number TB 1 TB 2 TB 1 TB 2 TB 2
Result of decoding NACK NACK ACK NACK ACK
표 3을 참조하면, TB1과 TB2가 번갈아 재전송된다. 둘 중 하나의 재전송이 성공하면, 다음부터는 하나의 TB에 대한 재전송만이 수행될 수 있다. 이와 달리, 하나의 재전송이 성공하는 경우에도 오작동(ACK-TO-NACK misinterpretation 등)을 방지하기 위하여 아래 표 4와 같이 계속적으로 두 TB를 번갈아 전송하는 방법이 적용될 수도 있다.
Retransmission time instant 1 2 3 4 5
TB number TB 1 TB 2 TB 1 TB 2 TB 1
Result of decoding ACK NACK ACK NACK ACK
표 4를 참조하면, 첫 재전송에서 TB1에 ACK이 발생하였지만, TB2가 NACK이므로 TB1은 계속하여 재전송됨을 볼 수 있다.
세 번째 방법의 다른 양상으로, 보다 정확한 재전송 판단을 위하여 ACK/NACK은 그대로 두고, 1) 해당 TTI에 어느 TB가 전송되는지를 지시하는 TB지시자를 추가로 전송하거나, 2) TB별로 NDI를 별도로 운용하는 방법이 사용될 수도 있다.
위의 두 방법은 상술한 재전송 순서와 함께 택일적으로 사용되거나 조합될 수 있다.
예를 들어, 첫 번째 순서를 따르면서 TB별로 NDI를 운용하거나, 두 번째 순서를 따르면서 TB별로 NDI를 운용할 수 있다. 다른 예로, 첫 번째 순서를 따르면서 하나의 NDI와 TB 지시자를 사용하거나, 두 번째 순서를 따르면서 하나의 NDI와 TB 지시자를 사용할 수 있다.
네 번째 방법으로, 동기식 HARQ 동작을 수정할 것을 제안한다.
즉, 하나의 TB를 하나의 레이어로 전송하되, 연속되는 서브프레임을 통하여 모든 TB를 재전송하는 방법을 제안한다.
예를 들어, TB1과 TB2가 랭크 3으로 전송되었으나 수신단에서 이를 디코딩하는데 실패한 경우, 송신단은 다음 TTI에서 TB1을 재전송하고, TB1의 재전송이 수행되는 서브프레임의 바로 다음 서브프레임을 통하여 TB2를 전송할 수 있다. 따라서, 본 방법은 최초 재전송되는 TB(여기서는 TB1)의 다음 TB(즉, TB2)가 전송되는 서브프레임과 관련된 HARQ 프로세스의 동작(예를 들어, 신규 데이터 전송)에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 송신단에서는 다음 TTI의 바로 뒤 서브프레임에서 재전송 TB를 전송할 필요가 없는 경우에만 해당 TTI에 신규 전송을 수신단에 스케쥴링할 수 있다. 이를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 일례를 나타낸다.
도 5 및 도 6에서 수신단은 기지국(eNB)이고, 송신단은 단말(UE)인 것으로 가정한다.
도 5를 참조하면, 기지국의 PDCCH 스케쥴링(501)에 따라 단말은 PUSCH(502)를 통하여 TB1과 TB2를 랭크 2로 한 번에 수신단으로 전송한다.
기지국에서 TB1과 TB2를 수신한 결과, 둘 중 적어도 하나에 디코딩 에러가 발생할 수 있다. 그에 따라 기지국은 TB1과 TB2중 적어도 하나에 발생한 디코딩 오류로 NACK 신호와 함께 PDCCH(503)를 통하여 재전송 스케쥴링을 수행한다.
이때, 채널 상황이 랭크 1로 악화됨에 따라 단말은 초기 전송의 다음 TTI에 PUSCH를 통하여 TB1을 재전송하고, 그 바로 다음 서브 프레임에서 TB2를 기지국으로 전송할 수 있다.
한편, PDCCH에 어느 TB가 재전송되는지를 지시하는 1비트 또는 그에 준하는 상태 정보를 추가할 수 있다. 이렇게 하면, 기지국은 하나의 TB만이 재전송되도록 할 수도 있으며, 재전송의 순서도 동적으로 조절할 수 있다.
이러한 경우, 도 6과 같이 초기 전송에서 TB1의 디코딩에만 오류가 있는 경우, PDCCH를 통하여 단말에 TB1만을 재전송할 것을 지시하고, 초기 전송의 다음 TTI 바로 다음에 오는 서브프레임은 신규 데이터 전송을 위하여 스케쥴링할 수 있다.
제 2 실시예
본 발명의 다른 실시예에서는 일반적인 하향링크제어정보 포맷 0(DCI format 0)을 수정한 HARQ 동작 방법을 개시한다.
이는 일반적인 LTE(예를 들어 LTE Rel.8) 기술에서는 상향링크 MIMO를 지원하지 않기 때문에 기존의 DCI format 0으로는 본 발명에 따른 단일 TTI에 복수의 전송 랭크를 지원하는 상향링크 MIMO를 구현함에 문제가 있기 때문이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수정은 크게 두 가지로 2)두 번째는 새로운 MCS 테이블을 도입하는 것이다.
1) 전송 블록의 개수와 동일한 NDI를 사용하는 방법
본 실시예에서는 하나의 TTI(예를 들어, 서브프레임) 동안 최대 둘의 전송 블록(TB)이 전송되는 경우를 가정한다. 이러한 경우, PDCCH에 하나의 NDI가 추가되어 각 TB당 하나의 NDI를 사용할 것을 제안한다.
NDI는 상술한 바와 같이 해당 전송이 새로운 데이터인지 여부를 지시하는 것으로, 이전 NDI값과 비교하여 토글된 경우, 새로운 데이터임을 지시한다. 만일, NDI값이 토글된 경우 송신단(예를 들어, UE)은 해당 HARQ 프로세스의 버퍼를 플러시(flush)하고 신규 데이터 전송을 개시한다. 반대로, NDI 값이 이전과 동일한 경우 송신단은 재전송을 수행한다.
본 방법은 아래와 같이 세 가지 경우를 가정한다.
I) 전송 랭크가 1에서 그보다 높은 랭크로 변하는 경우
전송 랭크가 1에서 둘 이상으로 변하는 경우에는 랭크 1에서 전송한 데이터의 재전송 여부에 관계 없이 새로 전송되는 NDI값을 설정할 수 있다. 이를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 일례를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 초기 전송으로 랭크 1로 하나의 TB가 전송되고, 수신단(여기서는 eNB)에서 이를 디코딩 오류 없이 정상적으로 수신하며 전송 랭크가 2 이상으로 변경될 수 있다. 그에 따라 수신단은 송신단(여기서는 UE)에 2개의 NDI를 모두 토글된 값으로 설정한 PDCCH를 전송한다. 송신단은 NDI가 모두 토글되었으므로 각 TB를 통하여 신규 데이터를 수신단으로 전송할 수 있다.
만일, 초기 전송이 실패한 경우에는 수신단은 초기 전송에 대응되는 NDI값만 그대로 두는 방법으로 실패한 초기 전송 데이터의 재전송을 송신단에 지시할 수 있다. 이러한 경우, 둘의 NDI가 사용되므로 단일 ACK/NACK으로도 각 TB의 전송 성공 여부가 지시될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 방법은 복수의 TB의 전송에 대하여 어느 하나의 TB가 수신단에서 정상적으로 디코딩되지 못하여 NACK이 발생하더라도 성공한 하나의 TB에 대해서는 NACK과 관계없이 신규 전송이 수행될 수 있는 장점이 있다.
II) 전송 랭크가 1보다 높은 값에서 1로 변경되는 경우
전송 랭크가 1보다 높은 값에서 1로 변하는 경우에는 다시 세 가지 상황을 고려할 수 있다.
a) 이전 전송한 두 TB의 전송이 모두 성공한 경우
이전 전송한 두 TB의 전송이 모두 성공한 경우를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 다른 일례를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 두 TB 전송이 초기 전송되어 모두 성공하고, 전송 랭크가 1로 감소한 경우 수신단은 송신단에 토글된 하나의 NDI만을 전송한다. 그에 따라 송신단은 하나의 새로운 TB를 수신단으로 전송한다.
b) 이전 전송한 두 TB 중 하나만 성공적으로 전송된 경우
이전 전송한 두 TB 중 하나만 성공적으로 전송된 경우를 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 두 개의 TB 중 하나의 전송만 성공한 경우, 수신단은 전송 성공한 TB에 대응되는 NDI를 토글하고, 실패한 TB에 대응되는 NDI를 토글 없이 송신단으로 전송한다. 그에 따라 송신단은 NDI가 토글되지 않은 TB만을 재전송할 수 있다.
c) 두 TB 모두 전송에 실패한 경우
두 TB 모두 전송에 실해한 경우를 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 두 TB가 모두 전송에 실패하고 전송 랭크가 1로 감소한 경우, 수신단은 두 개의 토글되지 않은 NDI를 송신단으로 전송한다. 이때, 송신단에서는 랭크가 1로 감소되어 하나의 TB만을 재전송할 수 있다.
이러한 경우 어느 TB가 재전송될지를 지시하기 위하여 1비트의 TB 지시자가 사용될 수 있다. 다른 방법으로, 상술한 제 1 실시예에서 표 2 내지 표 4를 참조하여 설명한 바와 같이 재전송의 순서를 미리 결정해두는 방법이 사용될 수도 있다.
III) 랭크가 1보다 크게 유지되는 경우
랭크가 1보다 크게 유지되는 경우에는 아래와 같이 세 가지 경우가 고려될 수 있다.
a) 이전 전송한 두 TB의 전송이 모두 성공한 경우
이전 전송한 두 TB의 전송이 모두 성공한 경우 HARQ 동작을 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 랭크가 2로 유지되므로 다음 전송시에도 2개의 TB가 전송될 수 있다. 처음 두 TB의 전송이 모두 성공하였으므로 수신단은 각 TB에 대응되는 NDI를 모두 토글하여 송신단으로 전송한다. 그에 따라 송신단은 새로운 두 TB를 수신단으로 전송할 수 있다.
b) 이전 전송한 두 TB 중 하나만 성공적으로 전송된 경우
이전 전송한 두 TB 중 하나만 성공적으로 전송된 경우를 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 두 개의 TB 중 하나의 전송만 성공한 경우, 수신단은 전송 성공한 TB에 대응되는 NDI를 토글하고, 실패한 TB에 대응되는 NDI를 토글 없이 송신단으로 전송한다. 그에 따라 송신단은 토글된 NDI에 대하여는 새로운 TB를 전송하고, 토글되지 않은 NDI에 대하여는 재전송을 수행한다.
b-1) 이전 전송한 두 TB 중 하나만 성공적으로 전송된 경우 수신단에서 하나의 TB만을 필요로 하는 경우
이러한 경우에는 도 10을 참조하여 설명된 절차와 NDI의 설정은 동일하며, 송신단에서는 NDI가 토글된 HARQ 프로세스에 대응되는 HARQ 버퍼를 플러시하고 토글되지 않은 NDI에 대응되는 TB를 재전송할 수 있다. 이때, 하나의 TB 전송은 PDCCH의 상향링크 승인(UL grant) 정보로 지시될 수 있다.
c) 두 TB 모두 전송에 실패한 경우
두 TB 모두 전송에 실해한 경우를 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 동작 방법의 또 다른 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 두 TB가 모두 전송에 실패함에 따라 수신단은 두 개의 토글되지 않은 NDI를 송신단으로 전송한다. 그에 따라 송신단은 두 TB의 재전송을 수행할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 DCI 포맷 0의 수정은 전송 랭크의 관점에서 설명하였으나, 랭크는 코드워드(CW)로 대체될 수 있다. 즉, 상술한 랭크가 증가, 감소 또는 유지되는 상황은 코드워드가 증가, 감소 또는 유지되는 상황으로 대체될 수 있으며, 그에 따른 HARQ 동작 절차도 상술한 도 7 내지 도 13과 유사하다.
2) 새로운 MCS 테이블
본 실시예의 다른 양상에 따르면, 복수의 TB 전송을 지원하기 위하여 새로운 MCS 테이블이 제공된다.
그 일례로, 일반적인 MCS 테이블을 2개의 TB에 대하여 확장한 형태를 제안한다. 그 구체적인 형태는 아래 표 5와 같다.
MCS index for TB1 RV indication MCS index for TB2 RV indication
0 0 0 0
1 1
2 2
27 27
28 28
29 1 29 1
30 2 30 2
31 3 31 3
표 5를 참조하면, 복수의 TB를 지원하기 위한 MCS 테이블은 일반적인 MCS 테이블을 각 TB마다 구비하는 형태가 될 수 있다. 이를 구현하기 위하여 TB별로 NDI를 사용하는 것이 바람직하며, NDI에 따라 TB의 재전송 여부가 구분될 수 있으므로 TB 마다 MCS가 독립적으로 선택될 수 있다.
예를 들어, TB1과 TB2가 초기 전송된다. 이때, TB1과 TB2는 각자에 대응되는 MCS 인덱스(0 내지 28)와 RV0으로 전송된다. 이때, 하나의 TB(예를 들어, TB1)은 수신단에서 정상적으로 디코딩되지 못하고, 다른 하나의 TB(예를 들어, TB2)는 성공적으로 전송된다고 가정한다. 여기서 MCS 인덱스 선택에 따라 다음 절차는 두 가지 경우로 나누어질 수 있다.
i) 먼저 0에서 28사이의 MCS 인덱스 중 어느 하나가 선택되는 경우 TB1은 해당 MCS 인덱스 및 RV0으로 재전송되고, TB2는 해당 MCS 인덱스 및 RV0으로 신규 전송된다.
ii) 다른 경우로, TB1의 MCS 인덱스가 29 내지 31 중 어느 하나로 선택되고, TB2의 MCS 인덱스가 0내지 28 사이에서 선택되는 경우 TB1은 해당 인덱스에 대응되는 RV값 및 초기 전송시의 MCS로 전송되고, TB2는 해당 MCS와 RV0을 통하여 전송된다.
만일, 두 TB의 전송이 모두 실패하는 경우 각 TB의 전송은 상술한 TB1의 경우가 각각 적용될 수 있다.
MCS 테이블 수정의 다른 예로, 두 번째 MCS 인덱스를 TB 지시자로 사용하는 방법을 제안한다. 그 구체적인 형태는 아래 표 6과 같다.
MCS index 1 RV indication MCS index 2 TB indication
0 0 0 TB1 and TB2
1 1
2 2
27 27
28 28
29 1 29 TB1
30 2 30 TB2
31 3 31 TB1 and TB2
표 6을 참조하면, 하나의 MCS 인덱스는 일반적인 용도로 사용되고, 다른 MCS 인덱스는 TB 지시자로 사용된다. 즉, 초기전송에서 2 이상의 랭크로 TB1과 TB2가 동시에 전송될 때, MCS 인덱스 1은 0에서 28까지 TB1의 MCS 인덱스를, MCS 인덱스 2는 0에서 28까지 TB2의 MCS 인덱스를 각각 지시하나, 다음 전송에서 랭크가 1로 변경되는 경우 MCS 인덱스 2의 29내지 31은 재전송되는 TB를 지시하기 위하여 사용될 수 있다.
예를 들어, 초기 전송에서 TB1과 TB2의 전송이 모두 실패하고, 랭크가 1로 변경되는 경우를 가정한다. 이때, 수신단의 스케쥴러가 TB1의 재전송을 지시하는 경우 MCS 인덱스 1은 29에서 31사이에서 선택되면 재전송되는 TB1의 RV를 지시하고, 0에서 28사이에서 선택되면 재전송되는 TB1의 MCS 레벨을 지시(이때 RV는 0)할 수 있다. 또한, MCS 인덱스 2는 29로 선택되어 현재 전송이 TB1임을 지시할 수 있다. 만일, TB2가 재전송되는 경우에는 상술한 TB1의 경우와 유사하게 MCS 인덱스 1은 RV와 MCS 인덱스를 지시하고, MCS 인덱스 2는 30으로 설정되어 TB2가 현재 전송됨을 지시할 수 있다.
3) 코드북 인덱스의 변경
본 실시예의 또 다른 양상에 의하면 전송 안테나의 개수를 고려한 코드북 인덱스를 변경하여 재전송되는 TB를 지시하는 방법이 제공된다.
표 7은 본 실시예의 또 다른 양상에 따른 2개의 전송 안테나 상황에서의 코드북 인덱스의 일례를 나타낸다.
Codebook index Number of layers
Figure 112015025298017-pat00023
1 2
0
Figure 112015025298017-pat00024
Figure 112015025298017-pat00025
1
Figure 112015025298017-pat00026
2
Figure 112015025298017-pat00027
3
Figure 112015025298017-pat00028
 -
4
Figure 112015025298017-pat00029
5
Figure 112015025298017-pat00030
표 7을 참조하면, 둘의 TB가 초기 전송되는 경우에는 레이어 2의 인덱스 0이 사용되며, 재전송시 랭크가 1로 감소한 경우 재전송되는 TB를 지시하기 위하여 코드북 인덱스 4(TB1의 재전송인 경우) 또는 5(TB2의 재전송인 경우)가 사용될 수 있다.
표 8은 본 실시예의 또 다른 양상에 따른 4개의 전송 안테나 상황에서의 랭크 1을 위한 코드북 인덱스의 일례를, 표 9는 같은 상황에서 랭크 2를 위한 코드북 인덱스의 일례를 나타낸다.
Figure 112010016557683-pat00031
Figure 112010016557683-pat00032
표 8과 표 9의 가정에서, 랭크가 1일 때 코드북 인덱스 16에서 19는 TB1의 재전송을, 코드북 인덱스 20에서 23은 TB2의 재전송을 각각 지시할 수 있다. 그 외의 인덱스는 TB1과 TB2의 동시 재전송을 지시할 수 있다.
예를 들어, 랭크가 1보다 크고 코드북 인덱스가 9인 경우 TB1 및 TB2 모두가 재전송됨을 나타내고, 랭크가 1인 상황에서 코드북 인덱스가 17인 경우에는 TB1만이 재전송됨을 나타내며, 랭크가 1인 상황에서 코드북 인덱스가 21인 경우에는 TB2만이 재전송됨을 나타낼 수 있다.
기지국 및 단말의 구조
본 발명의 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.
단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.
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. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 14를 참조하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.
안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.
안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.
프로세서(20, 30)는 통상적으로 송/수신단 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 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 등이 수행될 수 있다. 특히, 송신단의 프로세서는 복수의 HARQ 프로세스와 HARQ 프로세스 각각에 대응되는 HARQ 버퍼 및 그들을 제어하는 HARQ 엔터티를 포함할 수 있다. 이들을 통하여 송신단의 프로세서는 상술한 상향링크 MIMO 전송을 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
예를 들어, 송신단(즉, 단말)의 프로세서는 RF 모듈을 제어하여 수신단으로부터 제어채널(예를 들어, PDCCH)을 수신할 수 있으며, 수신된 제어채널에 포함된 정보를 통하여 해당 TTI에서 수행할 전송을 전송 랭크에 따라 판단할 수 있다. 즉, 송신단의 프로세서는 PDCCH를 통하여 송신단 상향링크 스케쥴링 정보를 획득하고, 해당 TTI에 대응되는 HARQ 프로세스의 이전에 전송된 데이터가 수신단에서 성공적으로 수신되었는지 여부 및 현재 전송할 데이터가 신규 데이터인지 여부를 ACK/NACK 및 NDI를 통하여 판단할 수 있다. 이 외에도 송신단의 프로세서는 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.
전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다. 특히, 이동 단말의 전송 모듈은 하나 이상의 코드워드를 하나 이상의 스트림에 맵핑시키는 코드워드-스트림 맵핑 모듈과 코드워드-스트림 맵핑 모듈로부터 출력되는 하나 이상의 스트림을 복수의 안테나에 맵핑시키는 스트림-안테나 맵핑 모듈을 포함할 수 있다.
수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.
메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(기준동기정보에 따른 수면 모드 정보 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편, 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, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.
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.

Claims (19)

  1. 복수의 전송 랭크를 지원하는 다중 안테나(MIMO) 시스템에서 송신단의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 동작 방법에 있어서,
    복수의 데이터 단위 블록을 수신단으로 전송하는 단계;
    상기 복수의 데이터 단위 블록의 전송 성공 여부를 지시하는 제 1 피드백 정보, 상기 복수의 데이터 단위 블록 각각에 대응하여 신규 전송 여부를 지시하는 신규 데이터 지시자 및 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 재전송될 블록을 지시하는 블록 지시자를 포함하는 제어 채널 신호를 상기 수신단으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 피드백 정보가 복수의 데이터 단위 블록의 전송 실패를 지시하는 경우, 소정의 순서에 따라 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 적어도 하나의 데이터 블록 및 새로운 데이터 블록을 상기 신규 데이터 지시자 및 상기 블록 지시자에 기초하여 하나의 전송 단위시간(TTI)에 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 데이터 단위 블록 중 상기 신규 데이터 지시자와 연관된 데이터 단위 블록의 전송이 성공되면 상기 신규 데이터 지시자가 토글되고,
    상기 제 1 피드백 정보가 상기 복수의 데이터 단위 블록의 전송 실패를 지시하는 경우, 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 상기 신규 데이터 지시자가 토글되지 않은 적어도 하나의 데이터 블록이 상기 새로운 데이터 블록과 상기 소정의 순서에 따라 전송되고,
    상기 블록 지시자는 기 설정된 변조 및 부호화 기법(MCS) 테이블의 특정 인덱스에 포함되는 것을 특징으로 하는, HARQ 동작방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    전송 실패를 지시하는 상기 제 1 피드백 정보는 부정응답(NACK)이고,
    상기 제 1 피드백 정보가 상기 복수의 데이터 단위 블록의 전송 실패를 지시하는 경우, 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 1 블록을 상기 수신단으로 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 블록의 전송 성공 여부를 지시하는 제 2 피드백 정보를 상기 수신단으로부터 수신하는 단계를 포함하는, HARQ 동작방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 블록을 전송하는 단계 및 상기 제 2 피드백 정보를 수신하는 단계는,
    상기 제 2 피드백 정보가 긍정응답(ACK)일 때까지 반복 수행되는, HARQ 동작 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 블록을 전송하는 단계 및 상기 제 2 피드백 정보를 수신하는 단계는,
    상기 제 2 피드백 정보가 긍정응답인 경우 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 2 블록을 상기 수신단으로 전송하는 단계를 더 포함하는, HARQ 동작방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 단위 블록은 제 1 블록 및 제 2 블록을 포함하고,
    복수의 데이터 단위 블록을 수신단으로 전송하는 단계는,
    상기 제 1 블록을 상기 수신단으로 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 블록을 상기 수신단으로 전송하는 단계를 포함하는, HARQ 동작방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록의 전송은,
    상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록 모두가 상기 수신단에서 정상적으로 수신될 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 HARQ 동작 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 복수의 전송 랭크를 지원하는 이동 단말기에 있어서,
    프로세서; 및
    다중 안테나를 지원하며, 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    복수의 데이터 단위 블록을 기지국으로 전송하고,
    상기 기지국으로부터 제어 채널 신호를 수신하여 상기 복수의 데이터 단위 블록의 전송 성공 여부를 지시하는 제 1 피드백 정보, 상기 복수의 데이터 단위 블록 각각에 대응하여 신규 전송 여부를 지시하는 신규 데이터 지시자 및 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 재전송될 블록을 지시하는 블록 지시자를 획득하며,
    상기 제 1 피드백 정보가 복수의 데이터 단위 블록의 전송 실패를 지시하는 경우, 소정의 순서에 따라 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 적어도 하나의 데이터 블록 및 새로운 데이터 블록을 상기 신규 데이터 지시자 및 상기 블록 지시자에 기초하여 하나의 전송 단위시간(TTI)에 전송하되,
    상기 복수의 데이터 단위 블록 중 상기 신규 데이터 지시자와 연관된 데이터 단위 블록의 전송이 성공되면 상기 신규 데이터 지시자가 토글되고,
    상기 제 1 피드백 정보가 상기 복수의 데이터 단위 블록의 전송 실패를 지시하는 경우, 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 상기 신규 데이터 지시자가 토글되지 않은 적어도 하나의 데이터 블록이 상기 새로운 데이터 블록과 상기 소정의 순서에 따라 전송되고,
    상기 블록 지시자는 기 설정된 변조 및 부호화 기법(MCS) 테이블의 특정 인덱스에 포함되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
  12. 제 11항에 있어서,
    전송 실패를 지시하는 상기 제 1 피드백 정보는 부정응답(NACK)이고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 피드백 정보가 상기 복수의 데이터 단위 블록의 전송 실패를 지시하는 경우, 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 1 블록이 상기 기지국에서 성공적으로 수신됨을 지시하는 제 2 피드백 정보가 수신될 때까지 상기 제 1 블록의 전송을 수행하도록 제어하는, 이동 단말기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 블록이 상기 기지국에서 성공적으로 수신됨을 지시하는 제 2 피드백 정보가 수신되는 경우 상기 복수의 데이터 단위 블록 중 제 2 블록의 전송이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 단위 블록은 제 1 블록 및 제 2 블록을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록 모두가 상기 기지국에서 정상적으로 수신될 때까지 상기 제 1 블록 및 제 2 블록을 상기 기지국으로 순서대로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 제어 채널 신호는,
    물리 하향링크 제어채널(PDCCH)인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
KR1020100023223A 2009-03-16 2010-03-16 동기식 ｈａｒｑ 방식에서의 다중안테나를 지원하는 재전송 수행 방법 KR101737833B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/255,221 US9209940B2 (en) 2009-03-16 2010-03-16 Method of retransmission for supporting MIMO in synchronous HARQ
PCT/KR2010/001624 WO2010107232A2 (en) 2009-03-16 2010-03-16 Method of retransmission for supporting mimo in synchronous harq

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16034409P 2009-03-16 2009-03-16
US61/160,344 2009-03-16
US18129109P 2009-05-27 2009-05-27
US61/181,291 2009-05-27
US25215009P 2009-10-15 2009-10-15
US61/252,150 2009-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100105436A KR20100105436A (ko) 2010-09-29
KR101737833B1 true KR101737833B1 (ko) 2017-05-19

Family

ID=43009494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100023223A KR101737833B1 (ko) 2009-03-16 2010-03-16 동기식 ｈａｒｑ 방식에서의 다중안테나를 지원하는 재전송 수행 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9209940B2 (ko)
KR (1) KR101737833B1 (ko)
WO (1) WO2010107232A2 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2949260T3 (es) * 2007-06-18 2023-09-27 Optis Wireless Technology Llc Procedimiento y disposición en una red de telecomunicaciones móviles para Solicitud de Repetición Automática Híbrida HARQ con agrupación de intervalos de tiempo de transmisión TTI y con redundancia incremental
CN102714580B (zh) * 2009-11-09 2015-02-25 Lg电子株式会社 用于支持多天线传输技术的有效控制信息传输方法和装置
EP2509967B1 (en) 2009-12-11 2016-02-17 Bayer Intellectual Property GmbH Novel 24-membered cyclooctadepsipeptides from fungal strains and their use as anthelmintics or endoparasiticides
KR101717528B1 (ko) * 2010-02-22 2017-03-17 엘지전자 주식회사 Ａｃｋ/ｎａｃｋ 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치와, ａｃｋ/ｎａｃｋ 정보를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치
US9379844B2 (en) * 2010-02-24 2016-06-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for indicating an enabled transport block
EP2587704B1 (en) * 2010-06-22 2019-01-02 LG Electronics Inc. Method and device for determining precoding information for uplink multi-antenna transmission
CN101958780B (zh) * 2010-10-15 2015-06-03 中兴通讯股份有限公司 抑制同频干扰的方法及装置
KR20120136481A (ko) * 2011-06-09 2012-12-20 주식회사 팬택 다중 요소 반송파 시스템에서 상향링크 동기의 수행장치 및 방법
CN103107874B (zh) * 2011-11-14 2016-06-29 华为技术有限公司 一种发送数据块的方法及设备
US20140133471A1 (en) * 2012-03-20 2014-05-15 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and devices relating to mimo communications
CN103378947A (zh) * 2012-04-28 2013-10-30 华为技术有限公司 用于上行多输入多输出mimo的传输方法和设备
JP6352262B2 (ja) * 2012-08-13 2018-07-04 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） 間欠送信を含む再送方法及び関連する装置
WO2014031050A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods of receiving mimo transmissions and related devices
KR102186279B1 (ko) * 2015-10-08 2020-12-04 에스케이텔레콤 주식회사 Tti 번들링을 이용한 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법
EP3391553A1 (en) * 2015-12-14 2018-10-24 Nokia Solutions and Networks Oy Data retransmission
US11742991B2 (en) 2017-03-23 2023-08-29 Motorola Mobility Llc Indication for HARQ-ACK feedback
US10615916B2 (en) 2018-04-06 2020-04-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Retransmission of failed transport blocks for 5G or other next generation network
CN111294146B (zh) * 2019-04-12 2021-08-10 展讯通信（上海）有限公司 数据帧的重传方法及装置
US11563473B2 (en) * 2020-05-07 2023-01-24 Qualcomm Incorporated Log likelihood ratio based rate adaptation through turbo-HARQ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8775890B2 (en) * 2004-09-13 2014-07-08 Inventergy, Inc. Automatic retransmission request control system and retransmission method in MIMO-OFDM system
KR20060091578A (ko) 2005-02-16 2006-08-21 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 데이터 재전송 장치 및 방법
US8059609B2 (en) 2006-03-20 2011-11-15 Qualcomm Incorporated Resource allocation to support single-user and multi-user MIMO transmission
US8126069B2 (en) * 2006-06-23 2012-02-28 Panasonic Corporation Re-transmission in a MIMO communication system
US20080232307A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Zhouyue Pi Method and apparatus to allocate resources for acknowledgments in communication systems
KR101387533B1 (ko) * 2007-06-18 2014-04-21 엘지전자 주식회사 광대역 다중 반송파 통신 시스템에서, 단위 주파수 대역에대한 채널품질정보를 송신하는 방법
US8553624B2 (en) * 2007-10-10 2013-10-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Asynchronous hybrid ARQ process indication in a MIMO wireless communication system
WO2009090583A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-23 Nokia Corporation Scheduling ahead for improving data transmission in case of measurement gaps
US8295868B2 (en) * 2008-06-09 2012-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Downlink control information format for multiple codeword transmission
US8245092B2 (en) * 2008-11-03 2012-08-14 Apple Inc. Method for efficient control signaling of two codeword to one codeword transmission
US8971448B2 (en) * 2009-01-23 2015-03-03 Texas Instruments Incorporated Layer mapping for up link single user multiple input multiple output wireless telephony
US8284732B2 (en) * 2009-02-03 2012-10-09 Motorola Mobility Llc Method and apparatus for transport block signaling in a wireless communication system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100105436A (ko) 2010-09-29
WO2010107232A3 (en) 2010-12-23
US20120057451A1 (en) 2012-03-08
US9209940B2 (en) 2015-12-08
WO2010107232A2 (en) 2010-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101737833B1 (ko) 동기식 ｈａｒｑ 방식에서의 다중안테나를 지원하는 재전송 수행 방법
CN110235401B (zh) 重传穿孔数据的方法及其设备
KR101789618B1 (ko) 다중 안테나 전송 기법을 지원하기 위한 효율적인 제어정보 전송 방법 및 장치
EP3207650B1 (en) Soft packet combining for superposition coding
US9397735B2 (en) Retransmission methods including discontinuous transmission and related devices
US9325397B2 (en) Methods of selecting MIMO ranks and related devices
US9078250B2 (en) Method and apparatus implementing channel quality control
KR101634177B1 (ko) 데이터 패킷의 처리 및 전송 방법
EP2412118B1 (en) Retransmission mode signaling in a wireless communication system
KR101668699B1 (ko) 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 재전송 수행 방법 및 이를 위한 장치
CN101662346B (zh) 自动重传控制方法、通信系统及其发射机和接收机
KR101681148B1 (ko) 무선통신 시스템 및 그의 ｈａｒｑ 운용 방법
US20110300854A1 (en) Method of control indication in multi-input multi-output communication systems
CN108631960B (zh) 一种数据传输方法和相关设备
RU2554527C2 (ru) Способы и устройства в телекоммуникационной системе
US20140133471A1 (en) Methods and devices relating to mimo communications
US9288013B2 (en) Method and apparatus for transceiving an uplink HARQ in a wireless communication system
KR20090075461A (ko) Ｈａｒｑ 방식을 이용하는 다중 안테나 시스템에서 신호재전송 방법
US8737369B2 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving control information in multi-antenna system
JP6265387B2 (ja) バンドルされたｎａｃｋメッセージに応答して再送をマッピングする方法及び関連する装置
WO2021167968A1 (en) Codebook construction for enhanced hybrid automatic repeat request feedback
EP3685605B1 (en) Method and apparatus for controlling data retransmission in multiuser mimo system
WO2017171629A1 (en) Methods and apparatuses for handling of soft buffers
WO2023137720A1 (en) Methods and apparatuses for network coding-based harq retransmission with scrambling
KR20190080701A (ko) 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right