KR101773793B1 - 적응적 harq 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템에서 적응적 HARQ를 수행하기 위한 방법이 제안된다. 본 발명의 적응적 HARQ 수행 방법은, 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 단계, 및 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK(ACKowledgement) 또는 NACK(Negative ACK)을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 하향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정될 수 있다.

Description

적응적 HARQ 전송 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING ADAPTIVE HARQ AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 이동통신 시스템에서의 HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest)전송에 관한 것으로서, 특히, 전송지연(transmission delay)에 기초한 적응적 HARQ 전송 방법에 관련된 것이다.

도 1은 3GPP(3^rd Generation Partnership Project)의 LTE (Long Term Evolution)에 적용되는 PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel)을 이용한 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 의 일 예시를 도시한다. 도 1을 참조하여, 각각의 PDSCH는 8개의 블록을 포함하며, 하나의 블록은 LTE 시스템에서 이용되는 하나의 TTI (Transmit Time Interval)에 대응할 수 있다. 따라서, 도 1에서, 1ms TTI 마다 하나의 데이터가 전송되며, 단말은 하나의 PDSCH의 8개의 데이터에 대응하는 8개의 HARQ 프로세스를 처리한다.

도 1의 예시에서, PDSCH 내의 해칭(hatching)된 블록은 HARQ 프로세스에 의한 재전송 가능 시점을 나타낸다. 예를 들어, 첫 번째 블록에서 기지국이 송신한 데이터를 단말이 수신하지 못하는 경우, 8 개의 블록(즉, 8 TTI 후) 뒤에 같은 데이터의 재전송이 수행될 수 있다.

단말은 각 TTI 내 데이터에 대한 수신 성공여부를 기지국에 보고한다. 예를 들어, 기지국은 하나의 비트(0 또는 1)로 구성된 ACK/NACK (ACKnowledgement/Negative ACK)을 기지국으로 전송할 수도 있다. 예를 들어, 단말은 도 1의 하단의 PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) 내의 해칭된 블록에서 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. 일반적으로 HARQ 절차에서 데이터는 여러번에 걸쳐 전송될 수 있으며, 전송 실패가 증가할 경우, 시간지연이 급격히 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 실시예에서, 최초의 데이터 송신에 대하여 2 번의 NACK이 보고된 경우, 기지국이 해당 데이터를 전송하는데 25ms 정도의 시간이 요구된다.

이러한 HARQ 절차는 현재 대부분의 통신 서비스에 일괄적으로 적용되고 있다. 그러나, 이러한 HARQ 절차의 일괄적 적용은 긴 시간지연으로 인한 문제점을 유발할 수 있다. 이러한 시간지연을 줄이기 위하여, TTI를, 예를 들어 0.5ms 또는 그 이하로, 감소시키는 방안이 연구되고 있다. 그러나, TTI가 감소되면 동일한 시간 내에 HARQ ACK/NACK 전송 빈도가 증가될 수 있으며, 이는 상향링크에 대한 시그널 오버헤드를 유발할 수 있다. 또한, TTI가 감소되면 시간 다이버시티(diversity)로 인한 링크 성능의 이득이 감소될 수 있다. 이는 링크 자체의 성능을 열화시킬 수 있다. 반면, 기존의 음성 서비스나 IoT(Internet of Things)의 경우에는 긴 시간지연이 허용될 수도 있다. 따라서, TTI의 감소는 긴 시간지연이 허용되는 서비스에 대하여는 비효율적일 수 있다.

상술한 상황에서 안출된 본 발명은 서비스의 시간 지연을 고려하여 HARQ 재전송 시간 구간을 결정하는 적응적 HARQ 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 서비스의 시간 지연을 고려하여 최대 HARQ 재전송 횟수를 결정하는 적응적 HARQ 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 채널 상태에 기초하여 HARQ 재전송을 결정하는 적응적 HARQ 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상술한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 수행 방법은, 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 단계; 및 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK(ACKowledgement) 또는 NACK(Negative ACK)을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 하향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 수행하는 단말은, 기지국으로부터 신호를 수신하는 수신부; 상기 기지국으로 신호를 송신하는 송신부; 및 상기 수신부 및 송신부를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하고, 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 하향링크 데이터에 대한 ACK(ACKowledgement) 또는 NACK(Negative ACK)을 상기 기지국으로 전송하도록 더 구성되고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 하향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 수행 방법은, 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 단계; 상기 상향링크 데이터의 수신에 성공한 경우, 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 상향링크 데이터에 대한 ACK(ACKowledgement)을 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 상향링크 데이터의 수신에 실패한 경우, 상기 상향링크 데이터 대한 NACK(Negative ACK)을 전송하지 않고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 단말로부터의 상기 상향링크 데이터의 재전송을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 상향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 수행하는 기지국은, 단말로부터 신호를 수신하는 수신부; 상기 단말로 신호를 송신하는 송신부; 및 상기 수신부 및 송신부를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하고, 상기 상향링크 데이터의 수신에 성공한 경우, 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 상향링크 데이터에 대한 ACK(ACKowledgement)을 상기 단말로 전송하며, 상기 상향링크 데이터의 수신에 실패한 경우, 상기 상향링크 데이터 대한 NACK(Negative ACK)을 전송하지 않고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 단말로부터의 상기 상향링크 데이터의 재전송을 수신하도록 더 구성되고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 상향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 수행 방법은, 기지국으로 상향링크 데이터를 송신하는 단계; 기설정된 ACK(ACKnowledgement) 또는 NACK(Negative-ACK) 수신 타이밍에 채널 상태의 측정을 수행하는 단계; 및 상기 기지국으로부터, 상기 기설정된 타이밍에 상기 상향링크 데이터에 대한 ACK(ACKnowledgement)을 수신하지 못하거나, NACK(Negative-ACK)을 수신하는 경우, 상기 측정된 채널 상태와 기설정된 임계값을 비교함으로써 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 상향링크 데이터의 재송신을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 상향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 수행하는 단말은, 기지국으로부터 신호를 수신하는 수신부; 상기 기지국으로 신호를 송신하는 송신부; 및 상기 수신부 및 송신부를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 기지국으로 상향링크 데이터를 송신하고, 기설정된 ACK(ACKnowledgement) 또는 NACK(Negative-ACK) 수신 타이밍에 채널 상태의 측정을 수행하며, 상기 기지국으로부터, 상기 기설정된 타이밍에 상기 상향링크 데이터에 대한 ACK(ACKnowledgement)을 수신하지 못하거나, NACK(Negative-ACK)을 수신하는 경우, 상기 측정된 채널 상태와 기설정된 임계값을 비교함으로써 제1 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 상향링크 데이터의 재송신을 결정하도록 구성되고, 상기 제1 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 상향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명은 서비스의 전송 지연 요구에 기초하여 HARQ 재전송 시간 구간 및 HARQ 최대 재전송 횟수를 결정함으로써 보다 효율적인 HARQ 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적 HARQ 전송 방법은, 채널 상태에 기초하여 HARQ 재전송 여부를 결정함으로써 전력 소모를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 적응적 HARQ 전송 방법은, 보다 긴 HARQ 재전송 시간 구간을 허용함으로써 시간 다이버시티(diversity)를 개선할 수 있다.

도 1은 3GPP의 LTE에 적용되는 PDSCH을 이용한 HARQ의 일 예시를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 HARQ 전송을 도시한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 HARQ 전송을 도시한다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 HARQ 전송을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 단말의 상향링크 HARQ 전송을 도시한다.
도 6은 다른 실시예에 따른 상향링크 HARQ를 도시한다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 상향링크 HARQ를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조이다.
도 10은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 의한 단말의 구성도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 MTC(Machine Type Communication) 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE(User Equipment) category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.

본 발명에서의 이동통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 이동통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA(High Speed Packet Access) 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM(Global System for Mobile communication)에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점 (station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 매크로 셀(macro cell), 스몰 셀(small cell) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, 스몰 셀 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로 셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii)상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN(Local Packet Network), 포인트, 송수신포인트, 전송 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 전송하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 전송 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

이동통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 이동통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB(Ultra Mobile Broadband)로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 이동통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-A와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 이동통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송 파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PRACH, PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PRACH, PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.

또한, 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC(Radio Resource Control) 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

본 명세서에서의 단말은 리모트 스테이션 또는 리모트 노드를 의미할 수 있고, 기지국은 호스트 스테이션 또는 호스트 노드를 의미할 수 있다. 이하 설명에서 호스트(Host) 노드는 순방향 링크(하향링크)를 통해 신호를 전송하는 노드를 나타내고, 리모트(Remote) 노드는 역방향 링크(상향링크)를 통해 신호를 전송하는 노드를 나타낸다. 또한, 이하에서 설명하는 하향링크 채널 및 상향링크 채널은 각 링크 채널의 주파수 대역을 의미할 수 있다. 즉, FDD 모드에서 기지국이 단말로 신호 또는 메시지를 전송하도록 설정된 주파수 대역을 하향링크 또는 하향링크 채널 또는 하향링크 채널의 주파수 대역으로 기재한다. 마찬가지로, FDD 모드에서 단말이 기지국으로 신호 또는 메시지를 전송하도록 설정된 주파수 대역을 상향링크 또는 상향링크 채널 또는 상향링크 채널의 주파수 대역으로 기재한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서의 적응적 HARQ 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 본발명의 HARQ 전송 방법 및 장치는 다양한 시간지연 요구조건을 만족할 수 있다. 본 발명은 주파수분할 복신(Frequency division duplex, 이하 FDD라 함) 방식의 모든 이동통신 시스템 및 통신 단말기에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 주파수분할 복신 (Frequency Division Duplex)을 사용하는 이동통신 시스템에 광범위하게 적용가능하다. 본 발명은 차세대 이동통신 시스템 및 LTE 계열의 통신 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 센서 네트워크, 무선 랜, 사물통신(machine-to-machine 통신), 기계형태통신(Machine Type Communication, MTC) 및 의료장비 간의 통신 등 통신에 소요되는 전력을 최소화할 필요가 있는 모든 통신 시스템, 단말기에 적용가능하다.

본 발명은 3GPP의 W-CDMA, LTE, LTE-A 또는 3GPP2의 cdma2000 등 다양한 이동통신 시스템에서 적용될 수 있다. 이하에서는 전술한 각 이동통신 시스템 중 W-CDMA 및 LTE 시스템을 중심으로 설명하나, cdma2000의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

이하에서, 서비스의 시간 지연에 대한 요구조건에 따라 적응적으로 HARQ를 적용하는 방법이 제시된다. 본 발명에서는, 서비스의 시간요구조건에 기초한 재전송을 적응적으로 허용하는 방법이 제공된다.

도 2 내지 도 4의 실시예들에 있어서, 서로 상이한 재전송 시간 간격을 갖는 HARQ 전송이 도시된다.

도 2는 일 실시예에 따른 HARQ 전송을 도시한다.

도 2의 실시예에서, HARQ 재전송은 매 4 TTI 마다 수행될 수 있다. 도 2의 상단의 PDSCH에 도시된 바와 같이, HARQ 재전송 타이밍은 매 4 TTI 마다 반복된다. 따라서, 해당 데이터에 대한 ACK/NACK은 4 TTI 마다, 예를 들어 PUCCH를 이용하여, 전송될 수 있다. 도 2의 실시예에서, 예를 들어, 첫 번째 TTI에 전송된 데이터에 대한 ACK/NACK은 3번째 TTI에 대응하는 상향링크 자원을 이용하여 전송될 수 있다.

도 3은 다른 실시예에 따른 HARQ 전송을 도시한다.

도 3의 실시예에서, HARQ 재전송은 매 8 TTI 마다 수행될 수 있다. 도 3의 상단의 PDSCH에 도시된 바와 같이, HARQ 재전송 타이밍은 매 8 TTI 마다 반복된다. 따라서, 해당 데이터에 대한 ACK/NACK은 8 TTI 마다, 예를 들어 PUCCH를 이용하여, 전송될 수 있다. 도 3의 실시예에서, 예를 들어, 첫 번째 TTI에 전송된 데이터에 대한 ACK/NACK은 4번째 TTI에 대응하는 상향링크 자원을 이용하여 전송될 수 있다. 도 3의 실시예는 종래의 LTE 통신 시스템에서 이용되는 8 TTI 마다의 재전송이 적용된다.

도 4는 또 다른 실시예에 따른 HARQ 전송을 도시한다.

도 4의 실시예에서, HARQ 재전송은 매 16 TTI 마다 수행될 수 있다. 또한, 해당 데이터에 대한 ACK/NACK은 16 TTI 마다, 예를 들어 PUCCH를 이용하여, 전송될 수 있다. 도 4의 실시예에서, 예를 들어, 첫 번째 TTI에서 전송된 데이터에 대한 ACK/NACK은 13번째 TTI에 대응하는 상향링크 자원을 이용하여 전송될 수 있다. 도 4의 실시예는, 예를 들어, 시간지연에 대한 요구가 높지 않은 서비스에 적용될 수도 있다. 한 데이터에 대한 재전송이 16 TTI 이후에 전송되므로, 시간 다이버시티(diversity)가 더 확보될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 실시예에 비교하여, 더 향상된 링크 성능이 확보될 수도 있다.

이하의 실시예들에 있어서, 예를 들어 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다양한 재전송 타이밍을 갖는 HARQ 절차가 적응적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 전송하고자 하는 데이터의 QoS(Quality of Service)에 기초하여 상술한 실시예들 중 하나의 HARQ 절차가 선택될 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 전송하고자 하는 데이터의 QoS에 기초하여 하나의 HARQ 절차를 선택하고 이를 단말에 통보할 수도 있다. 또한, 기지국과 단말은 전송하고자 하는 데이터의 QoS에 기초하여 하나의 HARQ 절차를 협의하고 협의된 HARQ 절차에 따라서 데이터를 전송할 수도 있다.

예를 들어, 시간지연에 대한 요구조건이 엄격한 경우, 도 2와 같이 재전송 시간간격이 짧게 설정될 수도 있다. 반면, 시간지연에 대한 요구조건이 엄격하지 않은 경우에는, 도 4의 실시예에서와 같이 재전송 시간간격이 길게 설정될 수도 있다. 따라서, 각 서비스의 시간지연에 대한 요구에 기초하여 재전송 시간 간격 및 HARQ에 대한 ACK/NACK 전송 타이밍이 결정될 수 있다.

또한, 전송하고자 하는 데이터의 재전송 시간간격에 기초하여 데이터의 최대 재전송횟수가 다르게 설정될 수 있다. 재전송 시간간격이 짧은 경우 시간 다이버시티가 높지 않으므로, 재전송횟수가 높게 설정될 수 있다. 반대로, 재전송시간간격이 긴 경우에는, 최대 재전송횟수가 낮게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 도 2의 실시예에서, 재전송 시간간격이 짧게 설정되므로, 종래의 LTE 시스템보다 더 큰 최대 재전송횟수가 설정될 수 있다.

도 2 내지 도 4의 실시예에서는, 하향링크 데이터의 전송에 대하여 설명되었으나, 상술한 실시예들은 상향링크 데이터의 전송에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 하향링크 자원을 통하여 상향링크 데이터 전송에 대한 ACK/NACK이 전송될 수도 있다. 예를 들어, LTE 시스템의 경우, PHICH (Physical HARQ Indication CHannel) 를 통하여 ACK/NACK이 전송될 수 있다.

저전력 장거리 통신을 지원하는 MTC의 경우, 하향링크 채널의 성능이 특히 강조된다. 단말의 최대 송신출력이 기지국의 최대 송신출력보다 매우 작기 때문이다. 특히, IoT(Internet of Thing) 통신 환경에서 MTC 통신의 서비스는 시간지연에 대한 요구조건이 낮은 경우가 많다. 따라서, 이러한 환경을 고려하여, 저가/저전력 단말에 대한 하향링크 채널 전송에 대한 효율적 설계가 요구된다.

상술한 바와 같이 시간지연에 대한 요구조건이 높지 않은 서비스의 경우, 재전송 시간이, 예를 들어, 100ms 내지 1 초 단위로까지도 설정될 수도 있다. 이 경우, 도 2 내지 도 4의 실시예들보다 재전송 시간이 더 길게 설정되고, 더 높은 시간 다이버시티가 확보될 수 있다. 또한, 재전송 시간이 길게 설정된 HARQ를 통하여 시간 다이버시티를 확보함으로써 링크의 성능이 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이, 예를 들어, IoT 환경에서는 하향링크의 성능향상이 매우 중요시될 수도 있다. IoT 환경에서는, 저가의 단말들이 저전력 환경에서 장거리에 있는 기지국 등으로 신호를 전송해야 하는 경우가 많다. 이러한 IoT 환경의 단말을 위하여, 무선 통신 시스템의 하향링크의 HARQ 재전송 구간이 매우 크게 설정될 수 있다. 즉, 코히어런트(coherent)한 시간 이상으로 HARQ 재전송 시간 구간을 증가시킴으로써 링크의 성능 향상이 이루어질 수 있다.

일 실시예로서, HARQ의 재전송 시간이 상향링크와 하향링크 각각에 상이하게 설정될 수 있다. 일반적으로, 기지국이 하향링크로 전송하는 전력은 크게 설정할 수 있는 반면, (저가의) 단말이 상향링크로 전송하는 전력은 이에 비하에 크게 작다. 따라서, 하향링크는 상대적으로 성능이 좋고, 상향링크의 성능은 열악할 수도 있다. 이 경우, 하향링크 HARQ의 재전송 시간이 상대적으로 짧게 설정되고, 상향링크 HARQ의 재전송 시간이 상대적으로 길게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 상향링크 HARQ의 재전송 시간이 하향링크 HARQ의 재전송 시간에 비하여 몇 배 이상으로 크게 설정될 수도 있다. 상향링크 HAQR의 재전송 시간을 크게 설정함으로써, 상향링크의 성능이 향상될 수도 있다.

예를 들어, 하향링크의 HARQ 재전송 시간은 8 TTI, 16 TTI, 또는 32 TTI 등으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 1 TTI가 0.5 ms인 경우, 하향링크 재전송 시간은 4 ms, 8, ms, 또는 16 ms일 수도 있다. 반면, 상향링크 HARQ의 재전송 시간은 128 TTI, 256 TTI, 512 TTI, 1024 TTI, 또는 2048 TTI 등으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 1 TTI가 0.5 ms인 경우, 상향링크 HARQ 재전송 시간은 64 ms, 128 ms, 256 ms, 512 ms, 또는 1024 ms일 수도 있다. 따라서, 상향링크의 시간 다이버시티가 더욱 증가될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상향링크 재전송 시간(재전송 시간 간격)이 길게 설정되는 경우, 기지국은 단말에게 상향링크 HARQ에 대한 재전송 시간을 알려줄 수 있다. 예를 들어, 기지국은 긴 시간지연이 허용되는 서비스에 대하여, 증가된 HARQ 재전송 시간을 기지국에게 알려줄 수 있으며, 단말은 증가된 HARQ 재전송 시간에 기초하여 HARQ를 수행할 수 있다. 이 경우, 다양한 방법을 통하여 기지국이 HARQ 재전송 시간을 알려줄 수 있다. 예를 들어, 단말은 임의접근(Random Access)을 기지국에 전송할 때에, 임의접근을 이용하여 단말(또는 해당 서비스)이 요구하는 시간 지연에 대한 요구 조건을 기지국으로 전송할 수도 있다. 또한, 기지국은 수신된 시간지연에 대한 요구 조건에 기초하여 HARQ 재전송 시간(재전송 시간 간격)을 단말에게 지정할 수 있다. 또한, 단말과 기지국 사이에 기설정된 HARQ 재전송 시간이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 단말이 임의접근을 통하여 원하는 서비스의 시간 지연 등에 대한 QoS를 기지국에 알려주고, 기지국과 단말은 해당 QoS에 대응하는 HARQ 재전송 시간을 이용하여 HARQ를 수행하도록 구성될 수도 있다.

또한, 일 실시예에 따르면, 상향링크 데이터에 대한 HARQ를 위하여 기지국이 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. 종래의 LTE 통신 시스템에서의 HARQ 동작에 대하여, 기지국은 하향링크의 PHICH를 통하여 ACK/NACK을 전송하도록 구성되었다. 그러나, 일 실시예에 따른 상향링크 데이터에 대한 HARQ에서는, 기지국이 PHICH를 사용하지 않고, 하향링크 채널의 메시지를 사용하여 ACK/NACK을 전송할 수 있다.

예를 들어, 짧은 재전송 시간을 갖는 HARQ의 경우에, 종래의 ACK/NACK과 같이 전용의 ACK/NACK 전송을 위한 채널(예를 들어, PHICH)을 이용하여 ACK/NACK이 전송될 수 있다. 그러나, 기설정된 시간 이상의 재전송 시간을 갖는 HARQ의 경우에는, PHICH와 같은 ACK/NACK 전송 전용 채널 대신에, 하향링크 메시지를 통하여 ACK/NACK이 전송될 수 있다.

기지국이 PHICH와 같은 ACK/NACK 전송 전용 채널을 이용하지 않는 경우, 하기와 같은 다양한 방법을 통하여 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK을 단말로 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 ACK 만을 전송하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 기지국은 데이터 수신에 실패한 경우에 NACK을 전송하는 대신에 어떠한 메시지도 전송하지 않을 수도 있다. 또한, 단말은 기지국으로부터 해당 데이터에 대한 ACK이 수신되지 않으면 HARQ 재전송을 수행하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 상향링크의 데이터의 전송을 위하여 단말과 기지국 사이에 미리 정하여진 자원이 이용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 기지국이 매번 ACK/NACK 여부를 단말에 알려줄 수도 있다. 예를 들어, 기지국이 매번 단말에게 상향링크 전송을 위한 자원을 할당할 수 있다. 한편, 상향링크의 상태가 좋지 않아서 재전송이 여러번 수행되어야 할 경우, 하향링크 채널로 전송되는 NACK 메시지의 양의 증가로 인한 시그널 오버헤드 등의 비효율이 발생할 수 있다. 상술한 두 방법들에 있어서, 단말은 일정시간에 기지국으로부터 하향링크 채널을 수신하여 재전송 여부를 판단할 수도 있다.

한편, HARQ 최대 (재)전송 횟수가 고정되고 (재)전송 간격이 변화될 수도 있으나, HARQ 전송 간격뿐만 아니라, 최대 전송 횟수도 변화될 수도 있다. 예를 들어, QoS에서 요구되는 전송지연에 기초하여 HARQ 전송 간격 및/또는 최대 전송 횟수가 변화됨으로써 링크의 성능이 향상될 수도 있다. 예를 들어, 초기 호(call) 설정과정(예를 들어, 임의 접근)에서 QoS에 대한 정보가 단말과 기지국 사이에 공유될 수도 있다. 이 경우, 기지국 및/또는 단말에 의하여 HARQ 전송 간격뿐 아니라, 최대 전송 횟수가 결정될 수 있다.

한편, 도 4를 참조하여, 도 4에서는 HARQ에 대한 ACK/NACK의 전송 시점은 HARQ의 재전송 시점에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들어, HARQ의 재전송 시점이 n번째 블록인 경우, HARQ에 대한 ACK/NACK 전송 시점은 n-k(예를 들어, k는 4)번째 블록으로 결정될 수도 있다. 도 4의 실시예에 있어서, 8개의 TTI 마다 HARQ를 전송하기 위한 자원이 설정된 시스템에서 일부 단말들에게 16 TTI 마다 HARQ를 전송하게 하는 경우, 각 단말의 ACK/NACK 정보 전송 시점을 추가적인 할당 없이 각각의 단말에 대하여 용이하게 분할될 수 있다. 또한, HARQ를 4개의 TTI 마다 전송하는 경우에도, 별도의 HARQ 채널의 할당 없이 ACK/NACK이 전송될 수 있다.

한편, 상술한 실시예들에 있어서, 시간 지연 및/또는 QoS에 기초하여 HARQ의 전송 시간 주기 및/또는 최대 전송 횟수가 변화될 수 있다. 그러나, 상술한 실시예들 및 후술하는 실시예들에 있어서, 채널 환경에 기초하여 HARQ 전송 주기 및/또는 최대 전송 횟수가 변경될 수도 있다. 예를 들어, 단말은 채널의 도플러(doppler) 주파수를 측정하고, 측정된 채널환경을 고려하여 HARQ 전송 주기를 변경하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 HARQ 전송 주기의 변경은 초기 호 설정 시에 수행될 수도 있으나, 단말에 의하여 측정된 채널 환경이 기설정된 조건을 만족하는 경우에 단말이 이를 기지국으로 보고하고, 기지국은 보고에 기초하여 HARQ 전송주기 및/또는 최대 전송 횟수를 변경할 수도 있다. 또한, HARQ 전송 주기의 변경에 따라서 ACK/NACK이 전송되는 시점 및 ACK/NACK 전송을 위한 채널이 단말에 지시될 수 있다. 또한, ACK/NACK이 전송되는 시점에 대한 별도의 지시 없이, 단말은 데이터가 전송된 시점으로부터 일정 시간 이후, 또는 재전송이 시점으로부터 일정 시간 이전에 ACK/NACK 정보를 전송하도록 구성될 수도 있다.

이하의 실시예에 있어서, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 단말이 상향링크 HARQ의 수행함에 있어서, 채널 상태에 기초하여 HARQ를 수행하는 방법을 제안한다. 예를 들어, 단말은 채널상태를 측정하여 채널상태가 좋은 경우에만 HARQ 전송 및/또는 재전송을 수행하고, 채널상태가 좋지 않은 경우에는 HARQ 전송 및/또는 재전송을 수행하지 않을 수도 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 단말의 상향링크 HARQ 전송을 도시한다.

도 5에서, 단말은 TDD UL-DL 설정에 따라서, 동작할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 TDD 시스템을 중심으로 설명하나, 본 발명의 내용은 FDD 방식의 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 도 5를 참조하여, 단말은 하향링크에서 ACK/NACK을 수신하기 위하여 하향링크 데이터를 수신한다. 예를 들어, 단말은 수신기 소모 전력을 최소화하기 위하여 평소에는 슬립(sleep) 상태를 유지할 수 있다. 단말은 하향링크 채널을 통하여 전송되는 ACK/NACK을 수신하기 위하여, 수신기를 동작시킬 수도 있다. 예를 들어, 기지국이 ACK/NACK을 전송하는 시점은 기지국과 단말 사이에 미리 설정될 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 ACK/NACK을 단말에 페이징 메시지를 전송하는 시점에 전송함으로써, 수신기의 전력소모가 최소화될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 단말은 수신기의 전력소모를 최소화하기 위하여 ACK/NACK을 수신하는 구간에만 수신기를 동작시킬 수 있다. 단말은 ACK/NACK의 수신 시에, HARQ 전송 여부를 판단할 수 있다. 단말은 하향링크 채널을 측정하여, 채널 상태가 좋은(예를 들어, 기설정된 수치 이상인 경우) 경우에만 HARQ의 전송 또는 재전송을 수행하도록 구성될 수도 있다. 일반적인 상향링크 데이터의 경우, 데이터의 전송을 누락하기가 어렵다. 그러나, HARQ 데이터의 경우에는 여러번(최대 전송 횟수 이하)의 재전송의 기회가 있기 때문에, 채널 상태가 좋지 않은 경우에는 데이터의 전송을 누락(drop)하고, 추후에 채널상태가 좋은 경우에만 HARQ 데이터를 전송할 수도 있다. 이처럼 채널 상태에 기초하여 HARQ 데이터의 전송을 수행함으로써 단말이 HARQ 전송을 위하여 소모하는 전력이 감소될 수 있다.

도 6은 다른 실시예에 따른 상향링크 HARQ를 도시한다.

도 6에 상단에는 전송 임계치에 따른 채널의 상태가, 하단에는 HARQ 데이터의 전송 여부가 도시되어 있다. 도 6의 실시예에서, 단말은 단속적으로 하향링크 채널의 측정을 수행한다. 예를 들어, 단말은 기지국이 ACK/NACK을 전송하는 시점에 하향링크 채널의 측정을 수행할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, HARQ 전송 여부를 판단하기 위한 임계치가 미리 설정될 수도 있다. 따라서, 하향링크 채널의 상태가 전송임계치 이상이면 HARQ 데이터의 전송이 수행되나, 전송임계치 미만이면 HARQ 데이터의 전송이 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 단말이 HARQ 데이터를 송신하기 위하여 소모하는 전력이 감소될 수 있다.

도 6의 실시예에서, 4개의 전송으로 구성된 HARQ 프로세스가 도시된다. 1, 2, 및 4 번째 전송에서는, 채널 상태가 임계치 이상이므로 단말이 HARQ 데이터 전송을 수행한다. 그러나, 3번째 전송에서는, 채널 상태가 임계치 미만이므로 단말은 HARQ 데이터 전송을 수행하지 않는다. 따라서, 단말이 HARQ 데이터를 송신하기 위하여 소모하는 전력이 감소될 수 있다.

도 5 및 도 6과 같은 단말의 HARQ 전송에 있어서, 기지국은 HARQ 데이터 수신을 위하여 종래와 상이하게 동작할 수 있다. 종래의 HARQ 동작에 있어서, 단말은 항상 HARQ 데이터를 전송하였으나, 위 실시예들에 있어서는 단말이 HARQ 데이터를 전송하지 않을 수도 있다. 따라서, 기지국은 HARQ 데이터 결합(combining)을 수행하기 전에, 먼저 단말이 HARQ 데이터를 전송하였는지 여부를 판단하여야 한다.

기지국은 여러 가지 방법들을 이용하여 단말이 HARQ 데이터를 전송하였는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 다음과 같은 방법들이 이용될 수도 있다. 첫째, 기지국은 단말이 전송한 파일럿을 이용하여 HARQ 데이터 전송 여부를 판단할 수 있다. 기지국은 단말이 전송한 파일럿 신호의 수신전력에 기초하여 HARQ 데이터 전송 여부를 판단할 수 있다. 또한, 기지국은 파일럿에 기초하여 채널 추정을 수행하고, 채널추정한 값의 전력 또는 신뢰도에 기초하여 HARQ 데이터 전송 여부를 판단할 수 있다. 둘째, 기지국은 단말이 전송한 데이터의 수신전력에 기초하여 단말의 HARQ 데이터 전송 여부를 판단할 수 있다. 셋째, 기지국은 단말로부터 전송된 데이터에 대한 LLR (Log-Likelihood Ratio) 또는 소프트 메트릭(Soft metric)을 계산하고, 이에 대한 신뢰도에 기초하여 HARQ 데이터 전송 여부를 판단할 수도 있다. 또한, 기지국은 상술한 방법 또는 상술한 방법들의 결합에 의하여 단말의 데이터 전송 여부를 판단할 수도 있다. 기지국이 단말이 HARQ 데이터를 전송한 것으로 판단한 경우, 기지국은 수신된 HARQ 데이터와 이전 HARQ 데이터에 대하여 LLR 또는 소프트(soft) 결합(combining) 등을 수행할 수도 있다. 한편, 단말이 HARQ 데이터를 전송하지 않은 것으로 판단된 경우, 기지국은 해당 데이터를 무시하고 다음 HARQ 데이터의 전송을 기다릴 수 있다.

상술한 바와 같이, 단말은 수신기의 전력 소모를 최소화하기 위하여, 송수신을 하지 않는 구간에서는 슬립 상태를 유지할 수 있다. 슬립 상태에서, 단말은 전력소모의 최소화를 위하여 송수신기, CPU를 포함한 대부분의 부품에 전원을 인가하지 않거나, 저전력으로 동작할 수 있다. 단말은 ACK/NACK을 수신하는 시간에 슬립 상태에서 벗어나 수신기를 동작시킬 수도 있다. 상술한 바와 같이, 재전송 시간 간격이 큰 HARQ의 경우에는 ACK/NACK은 메시지의 형태로 전송될 수 있다. 또한, 기지국은 ACK 만을 전송하도록 구성될 수도 있다. 즉, HARQ의 재전송의 경우가 많은 경우에는 NACK의 전송이 빈번해지므로, ACK인 경우에만 신호를 전송하는 것이다. 이 경우 단말은 ACK을 전송받지 않은 경우 NACK을 수신했다고 판단한다. 단말이 ACK/NACK을 수신하는 동안, 단말은 하향링크 채널의 채널 상태를 측정할 수도 있다. 채널 상태는 기지국으로부터 단말까지의 순시적인 채널이득을 반영한 값으로서, 예를 들어, SNR (Signal-to-Noise Ratio) 또는 수신된 파일럿 채널 등 특정한 하향링크 채널의 수신전력 값일 수도 있다. ACK/NACK의 수신 시점에 하향링크 채널의 상태를 측정함으로써, 단말은 채널측정에 추가적인 시간을 할당하지 않고, 수신기를 동작하여, ACK/NACK의 수신과 채널 측정을 동시에 수행할 수 있다.

도 7은 또 다른 실시예에 따른 상향링크 HARQ를 도시한다.

도 7에서 단말은 상향링크 자원을 이용하여 두 번의 HARQ 데이터 전송을 수행한다. 예를 들어, 도 7의 실시예에서, 시간지연 요구조건이 엄격하지 않은 서비스에 대하여 긴 시간간격의 HARQ 재전송이 설정될 수 있다. 예를 들어, HARQ 전송 시간 간격은 32ms, 64ms 또는 그 이상의 시간간격이 설정될 수 있다. 이 경우, 기지국은 ACK/NACK을 전송하는 시점을 다음 HARQ 전송 시점의 직전으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말이 상향링크 HARQ 데이터 전송하는 시점으로부터 5ms 이내에, 기지국은 ACK/NACK 정보를 전송할 수도 있다. ACK/NACK 전송 시점과 HARQ 데이터 전송 시점의 시간 간격을 짧게 함으로써 보다 정확한 채널 측정이 실제 데이터 전송에 반영될 수 있다. ACK/NACK 전송 시점에 측정된 채널 상태로부터 실제 HARQ 데이터 전송 시점의 채널 상태가 변화할 수도 있기 때문이다. 따라서, 상향링크 HARQ 데이터 전송 시점 이전 1~2 ms 이내에 하향링크를 통한 ACK/NACK이 전송될 수도 있다. ACK/NACK 전송 시점은 사전에 기지국과 단말 사이에 설정될 수도 있다. 단말은 평소에 슬립 상태에 있다가 ACK/NACK이 전송되는 시점에 수신기를 동작시킬 수 있다.

이하 전술한 본 발명의 적응적 HARQ 송수신 방법을 모두 수행할 수 있는 단말 및 기지국 각각의 구성을 도면을 참조하여 간략하게 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 단말은 안테나(800), 수신 장치(810), 채널 추정기(820), 수신용 주파수발진기(830), 제어부(840), 송신 장치(850), 송신용 주파수 발진기를 포함하여 구성될 수 있다. 안테나(800)는 무선 채널을 통해 전송되는 신호를 수신하는 역할 및 단말이 전송하는 신호를 전송하는 역할을 수행한다.

수신 장치(810)는 안테나(800)로부터 제공받은 신호로부터 데이터를 복원한다. 예를 들어, 상기 수신 장치(810)는 RF(Radio Frequency)수신블록, 복조블록, 채널복호블록 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF수신블록은 필터 및 RF전처리기 등으로 구성된다. 상기 채널복호블록은 복조기, 디인터리버 및 채널디코더 등으로 구성된다.

채널 추정부(820)는 수신 장치(810)로부터 제공받은 수신 신호를 이용하여 순방향의 채널을 추정한다. 예를 들어, 상기 채널 추정부(820)는 순방향 신호의 파일럿을 이용하여 수신 신호의 수신 전력을 추정한다. 상기 채널 추정부(820)에서 추정한 채널 추정결과를 사용하여 채널의 도플러 주파수를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정한 채널의 도플러 주파수를 사용하여 HARQ의 전송주기 및/또는 HARQ 최대 전송 횟수가 변경될 수 있다.

수신 주파수 발진기(830)는 수신 장치(810)에서 신호를 수신하기 위한 주파수를 생성한다. 일반적으로 FDD 모드에서 수신주파수와 송신주파수는 다르게 설정된다. TDD 모드에서는 수신주파수와 송신주파수는 동일하게 설정하므로 한 개의 주파수 발진기로 수신주파수와 송신주파수를 발생하도록 할 수 있다.

제어부(840)는 채널 추정부(820)로부터 제공받은 하향방향 링크의 채널의 상태 정보에 기초하여 HARQ 데이터 전송을 결정할 수 있다. 즉, 상기 제어부(840)는 상기 채널 추정부(820)에서 추정한 수신 신호의 전력과 기준 값을 비교하여 HARQ 데이터를 전송할 것인지 결정한다. 예를 들어, 상기 채널 추정부(820)에서 추정한 수신 신호의 전력이 기준 값보다 작거나 같은 경우, 상기 제어부(830)는 상향링크 채널 상태가 HARQ 데이터 전송에 적합하지 않은 것으로 판단한다. 이에 따라, 상기 제어부(840)는 HARQ 데이터를 전송하지 않도록 상기 송신 장치(850)를 제어한다. 다른 예를 들어, 상기 채널 추정부(820)에서 추정한 수신 신호의 전력이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 제어부(840)는 상향링크 채널 상태가 HARQ 데이터 전송에 적합한 것으로 판단한다. 이에 따라, 상기 제어부(840)는 HARQ 데이터를 전송하도록 상기 송신 장치(850)를 제어한다. 이때, 상기 제어부(840)는 기지국으로부터 제공받은 기준 값을 이용하여 HARQ 데이터를 전송할 것인지 결정할 수도 있다.

다른 예를 들어, 제어부(840)는 사용자가 요구하는 서비스의 QoS를 고려하여 기준 값을 산출할 수도 있다. 본 발명에서 제어부(840)는 정해진 시간에만 하향링크의 채널상태를 측정하도록 단말을 제어한다. 즉, 제어부(840)는 다음 하향링크 채널 상태 측정시간을 결정하고 현재 시점이 그 시간이면 하향링크 채널의 측정을 수행하지만, 그렇지 않다면 다음 측정시간까지 단말의 전원을 꺼서 단말의 전력소모를 최소화하도록 한다. 단말의 수신부의 전원이 꺼져 있는 상태에서 다시 시간이 다음 측정시간이 되면 제어부(840)는 수신부를 다시 가동시켜 하향링크 채널의 채널상태를 측정한다.

송신 장치(850)는 제어부(840)의 제어에 따라 상향링크 채널을 통해 기지국으로 전송할 신호를 생성한다. 즉, 송신 장치(850)는 제어부(840)에서 HARQ 데이터 전송을 수행하도록 제어하는 경우에만 상향링크 채널을 통해 기지국으로 전송할 신호를 무선 자원을 통해 전송을 위한 형태로 변환하여 안테나(800)로 제공한다. 예를 들어, 송신 장치(850)는 신호 생성블록, 채널부호블록, 변조블록, RF송신블록등을 포함하여 구성된다. 상기 채널부호블록은 변조기, 인터리버 및 채널인코더 등으로 구성된다. RF 송신블록은 필터 및 RF 전처리기 등으로 구성된다.

송신주파수 발진기(860)는 제어부(840)의 제어에 따라 송신장치(850)의 신호전송을 위해 필요한 송신주파수를 발진한다.

기지국의 구조는 도8의 구조와 유사하다. 다만 제어기의 동작과 실질적으로 전송되는 신호가 상이할 수 있다.

도 9에 본 발명에서 제안하는 기지국의 간단한 구조의 실시예가 도시되어 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조이다. 이는 종래의 기지국과 동일할 수 있다. 기지국은 송신기(910)와 수신기(920) 그리고 안테나(900)로 구성되어 있다. 본 발명에서 송신기(910)는 ACK/NACK 정보 및 채널측정을 위한 파일럿 또는 다른 채널을 전송하는 일을 수행한다. 반면에 수신기(920)는 단말이 전송하는 HARQ 데이터를 수신한다. 특히, 수신기(920)는 본 발명에서 제안하는 단말의 HARQ의 전송여부를 판정하는 데에 이용될 수 있다.

도 10은 또 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.

도 10을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)와 송신부(1020), 수신부(1030)를 포함한다.

제어부(1010)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 데이터 또는 채널 조건 등에 따라서 HARQ를 적응적으로 송수신하는 데에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 11은 또 다른 실시예에 의한 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)를 포함한다. 수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 데이터 또는 채널 조건 등에 따라서 HARQ를 적응적으로 송수신하는 데에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

상술한 실시예들에 있어서, 무선통신시스템에서 효율적인 HARQ를 수행하는 방법이 제안된다. 본 실시예들에 있어서, 데이터의 시간지연 요구조건 등의 QoS에 따라 상이한 HARQ 재전송 시간간격을 설정하는 적응적 HARQ 방법이 제안된다. 또한, 단말이 상향링크 데이터를 전송함에 있어 채널상태를 측정하고 채널상태가 미리 정해진 상태조건을 만족하는 경우에만 데이터를 전송하는 방법을 제안된다. 또한, 단말은 ACK/NACK을 수신하는 동안 채널측정을 수행하여 전력소모를 최소화할 수 있다. 상술한 실시예들을 통해 단말의 전력소모를 최소화하고 최대송출전력이 제한되어 있는 상황에서 장거리까지 통신이 가능하게 한다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

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13. 무선 통신 시스템에서 단말의 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 수행 방법으로서,
    기지국으로 상향링크 데이터를 송신하는 단계;
    HARQ 재전송 시점 이전에 채널 상태의 측정을 수행하는 단계;
    상기 기지국으로부터, 기설정된 타이밍에 상기 상향링크 데이터에 대한 ACK(ACKnowledgement)을 수신하지 못하거나, NACK(Negative-ACK)을 수신하는 경우, 상기 측정된 채널 상태와 기설정된 임계값을 비교하여 상기 상향링크 데이터의 송신 또는 재송신을 결정하는 단계; 및
    상기 측정된 채널 상태가 기설정된 임계값 이상일 때, 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 상향링크 데이터를 송신 또는 재송신하는 단계를 포함하는, 적응적 HARQ 수행 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 HARQ 재전송 시점 이전에 채널 상태의 측정을 수행하는 단계는,
    기설정된 ACK(ACKnowlegement) 또는 NACK(Negative-ACK) 수신 타이밍에 상기 채널 상태의 측정을 수행하는, 적응적 HARQ 수행 방법.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 상향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정된, 적응적 HARQ 수행 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격은, 상기 서비스의 상기 전송 지연 요구치가 길수록 긴 시간 간격을 갖도록 결정된, 적응적 HARQ 수행 방법.
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 HARQ 재전송 시간 간격은 적어도 4 TTI (Transmit Time Interval), 8 TTI, 16 TTI 및 32 TTI를 포함하는, 적응적 HARQ 수행 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    하나의 TTI는 0.5 ms 또는 1 ms인, 적응적 HARQ 수행 방법.
19. 제 15 항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터의 최대 전송 횟수는, 상기 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격이 길수록 많은 횟수를 갖도록 설정되고, 상기 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격이 짧을수록 적은 횟수를 갖도록 설정되는, 적응적 HARQ 수행 방법.
20. 제 15 항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터에 대한 상기 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격은 상기 단말로부터 상기 기지국으로의 데이터에 대한 HARQ 재전송 시간 간격보다 짧게 설정되는, 적응적 HARQ 수행 방법.
21. 무선 통신 시스템에서 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 수행하는 단말로서,
    기지국으로부터 신호를 수신하는 수신부;
    상기 기지국으로 신호를 송신하는 송신부; 및
    상기 수신부 및 송신부를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 기지국으로 상향링크 데이터를 송신하고,
    기설정된 ACK(ACKnowledgement) 또는 NACK(Negative-ACK) 수신 타이밍에 채널 상태의 측정을 수행하며,
    상기 기지국으로부터, 상기 기설정된 타이밍에 상기 상향링크 데이터에 대한 ACK(ACKnowledgement)을 수신하지 못하거나, NACK(Negative-ACK)을 수신하는 경우, 상기 측정된 채널 상태와 기설정된 임계값을 비교함으로써 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 상향링크 데이터의 재송신을 결정하도록 구성되고,
    상기 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격은 복수의 HARQ 재전송 시간 간격들 중에서 상기 상향링크 데이터에 연관된 상기 단말의 서비스의 전송 지연 요구치에 기초하여 결정된, 단말.
22. 무선 통신 시스템에서 적응적 HARQ (Hybrid Automatic Repeat request) 수행 방법으로서,
    제1 노드가 제2 노드로 데이터를 송신하는 단계;
    HARQ 재전송 시점 이전에 채널 상태의 측정을 수행하는 단계;
    상기 제2 노드로부터 기설정된 타이밍에 상기 데이터에 대한 ACK(ACKnowledgement)을 수신하지 못하거나 NACK(Negative-ACK)을 수신하는 경우, 상기 측정된 채널 상태와 기설정된 임계값을 비교하여 상기 데이터의 송신 또는 재송신을 결정하는 단계; 및
    상기 측정된 채널 상태가 상기 기설정된 임계값 이상일 때, 기설정된 HARQ 재전송 시간 간격에 기초하여 상기 데이터를 송신 또는 재송신하는 단계를 포함하는, 적응적 HARQ 수행 방법.

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