KR102642585B1 - 통신 시스템에서 harq 기반의 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 harq 기반의 송수신 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102642585B1
KR102642585B1 KR1020180049346A KR20180049346A KR102642585B1 KR 102642585 B1 KR102642585 B1 KR 102642585B1 KR 1020180049346 A KR1020180049346 A KR 1020180049346A KR 20180049346 A KR20180049346 A KR 20180049346A KR 102642585 B1 KR102642585 B1 KR 102642585B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soft bit
ccr
bit values
communication node
values
Prior art date
Application number
KR1020180049346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190125071A (ko
Inventor
유덕현
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020180049346A priority Critical patent/KR102642585B1/ko
Priority to US16/264,577 priority patent/US10686566B2/en
Publication of KR20190125071A publication Critical patent/KR20190125071A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102642585B1 publication Critical patent/KR102642585B1/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
    • H04L1/12—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
    • H04L1/1829—Arrangements specially adapted for the receiver end
    • H04L1/1835—Buffer management
    • H04L1/1845—Combining techniques, e.g. code combining
    • 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
    • H04L1/1607—Details of the supervisory signal
    • H04L1/1642—Formats specially adapted for sequence numbers
    • 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
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • 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]
    • 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
    • H04L1/1829—Arrangements specially adapted for the receiver end
    • H04L1/1835—Buffer management
    • 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
    • H04L1/1829—Arrangements specially adapted for the receiver end
    • H04L1/1861—Physical mapping arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/067—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing soft decisions, i.e. decisions together with an estimate of reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT

Abstract

통신 시스템에서 HARQ 기반의 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 제1 통신 노드는 신호에 대한 X개의 원시 소프트 비트 값들에 기초하여 CCR마다, W개의 대표 소프트 비트 값을 결정하고, 상기 X개의 원시 소프트 비트 값들에 대한 부호 시퀀스를 결정하는 CCR 매퍼; 및 상기 대표 소프트 비트 값 및 상기 부호 시퀀스를 사용하여 CCR마다 X개의 복원 소프트 비트 값들을 복원하는 CCR 디매퍼를 포함한다. CCR 매퍼에서 채널의 코히런시를 이용하여 소프트 비트를 압축하게 되므로, 기존 방식에 대비하여 HARQ 버퍼의 크기가 줄어들게 된다. 따라서 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.

Description

통신 시스템에서 HARQ 기반의 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION AND RECEPTION BASED ON HYBRID AUTOMATIC REPEAT REQUEST IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request) 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 데이터 처리량(high data throughput), 저지연(low latency) 및 높은 신뢰성(high reliability)의 요구사항들을 만족시키기 위한 HARQ 기반의 송수신 기술 관한 것이다.
통신 시스템에서 데이터 패킷은 무선 채널을 통해 송신기(예를 들어, 기지국)에서 수신기(예를 들어, 단말)로 전송될 수 있다. 무선 채널의 상태(예를 들어, 무선 채널의 품질 변화)에서 따라 수신기에서 수신된 데이터 패킷에 에러(error)가 발생할 수 있다. 수신 에러를 복구하기 위해 FEC(forward error correction) 기술이 사용될 수 있다. 통신 시스템에서 FEC 기술이 사용되는 경우, 송신기는 리던던시(redundancy)를 포함하는 데이터 패킷을 전송할 수 있고, 수신기는 수신된 데이터 패킷에 에러가 존재하는 경우에 리던던시를 사용하여 해당 에러를 복구할 수 있다.
또한, 수신 에러를 복구하기 위해 ARQ(automatic repeat request) 기술이 사용될 수 있다. 통신 시스템에서 ARQ 기술이 사용되는 경우, 송신기는 CRC(cyclic redundancy check) 값을 포함하는 데이터 패킷을 전송할 수 있고, 수신기는 수신된 데이터 패킷에 포함된 CRC 값에 기초하여 에러의 존재 여부를 확인할 수 있다. 수신된 데이터 패킷에 에러가 존재하지 않으면, 수신기는 ACK(acknowledgement)을 송신기에 전송할 수 있다. 반면, 수신된 데이터 패킷에 에러가 존재하는 경우, 수신기는 NACK(negative ACK)을 송신기에 전송할 수 있다. NACK을 수신한 송신기는 데이터 패킷을 수신기에 재전송할 수 있다.
또한, 통신 시스템에서 FEC 기술과 ARQ 기술의 결합인 HARQ(hybrid ARQ) 기술이 사용될 수 있다. HARQ 재전송 절차는 CC(chase combining) 방식 또는 IR(incremental redundancy) 방식에 기초하여 수행될 수 있다. CC 방식에 따른 HARQ 재전송 절차가 수행되는 경우, 송신기는 동일한 데이터 패킷을 반복 전송할 수 있다. 이 경우, 수신기는 수신된 동일한 데이터 패킷들을 결합함으로써 데이터 패킷을 복호할 수 있다. IR 방식에 따른 HARQ 재전송 절차가 수행되는 경우, 송신기는 서로 다른 RV(redundancy version)를 가지는 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 수신기는 수신된 서로 다른 RV를 가지는 데이터 패킷들을 결합함으로써 데이터 패킷을 복호할 수 있다.
한편, HARQ 재전송 절차가 수행되는 경우, HARQ 프로세스 ID(identifier)에 대응하는 전송 블록(transport block, TB)은 HARQ 메모리(예를 들어, HARQ 버퍼)에 저장될 수 있다. 통신 시스템에서 높은 데이터 처리량(high data throughput)의 요구사항을 만족시키기 위해 HARQ 메모리의 크기는 증가할 수 있다. 다만, HARQ 메모리의 크기가 증가하는 경우, 저지연(low latency)의 요구사항이 만족되지 못할 수 있다. 따라서 높은 데이터 처리량 및 저지연의 요구사항들을 만족시키기 위한 HARQ 기술이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 높은 데이터 처리량, 저지연 및 높은 신뢰성의 요구사항들을 만족시키기 위한 HARQ 기반의 송수신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터 수신된 신호에 대한 복조 동작을 수행하여 G개의 원시 소프트 비트 값을 출력하는 디모듈레이터; HARQ 버퍼에 저장된 데이터에 기초하여 복원된 G'개의 복원 소프트 비트값과 상기 G개의 원시 소프트 비트 값을 컴바이닝함으로써 K개의 결합 소프트 비트 값(combined soft bit value)을 출력하는 레이트 디매쳐; RG(Resource Grid)에서 연속된 M×N개의 RE에 해당하는 영역을 CCR로 설정하고, 상기 K개의 결합 소프트 비트 값 중에서 상기 CCR에 매핑된 P×Q개의 결합 소프트 비트 값들을 획득하고, 상기 CCR에 매핑된 P×Q개의 결합 소프트 비트 값들에 기초하여 CCR마다 W개의 대표 소프트 비트 값을 결정하고, CCR마다 상기 P×Q개의 결합 소프트 비트 값들에 대한 부호 시퀀스를 결정하는 CCR 매퍼; 상기 CCR 매퍼에 의해 결정된 상기 W개의 대표 소프트 비트 값 및 상기 부호 시퀀스를 저장하는 HARQ 버퍼; 상기 HARQ 버퍼에 저장된 상기 W개의 대표 소프트 비트 값 및 상기 부호 시퀀스를 사용하여 CCR마다 P×Q개의 소프트 비트 값들을 복원함으로써 최종 소프트 비트 값을 출력하는 CCR 디매퍼; 및 상기 최종 소프트 비트 값들에 대한 복호 동작을 수행하는 디코더를 포함한다.
여기서, G는 현재 수신된 소프트 비트의 개수를 지시하고, M은 RG에서 CCR의 주파수 영역의 크기를 지시하고, N은 RG에서 CCR의 시간 영역의 크기를 지시하고, P는 M×N으로 구성된 CCR에서 데이터가 매핑된 RE의 개수를 지시하고, Q는 CCR에서 변조 방식에 따라 하나의 RE에 매핑된 비트의 개수를 지시하고, W는 CCR에서 대표 소프트 비트 값의 개수를 지시하고, G'는 이전에 수시된 소프트 비트의 개수(즉, HARQ 버퍼에 저장된 소프트 비트의 개수)를 지시하고, K는 결합 소프트 비트의 개수를 지시한다. M, N, P, Q, W, G' 및 K 각각은 1 이상의 정수일 수 있다.
여기서, 상기 P×Q개의 소프트 비트 값들에 대한 절댓값들은 상기 W개의 대표 소프트 비트 값과 동일할 수 있다.
여기서, 일반적으로 G개의 원시 소프트 비트 값은 규격에 정의된 데이터 매핑 순서대로 출력될 수 있다. 예를 들어, LTE의 경우에 비트 값은 시간 영역 #n(예를 들어, 심볼 #n)에서 주파수 축에 매핑될 수 있고, 시간 영역 #n에서 주파수 축의 매핑이 완료된 경우에 다음 시간 영역 #(n+1)(예를 들어, 심볼 #(n+1))에서 주파수 축에 매핑될 수 있다. 이러한 소프트 비트 값의 배열 방식은 "데이터 매핑 순서 기반의 배열 방식"으로 정의될 수 있다. 또한, G개의 원시 소프트 비트 값이 하나의 CCR로 설정된 영역 내에 속하는 값들과 이웃하게 배열하는 방식은 "CCR 매핑 순서 기반의 배열 방식"으로 정의될 수 있다. 여기서, 상기 G개의 원시 소프트 비트 값들의 순서는 CCR 매핑 순서와 다를 수 있으며, 이 경우에 CCR 매퍼에서 CCR 매핑 순서에 대응하도록 출력이 배열될 수 있다.
여기서, 원시 소프트 비트 값들의 순서가 CCR 매핑 순서와 다를 경우, 상기 CCR 디매퍼는 데이터 매핑 순서와 동일하도록 출력을 배열할 수 있다. 여기서, 상기 P×Q개의 결합 소프트 비트 값들은 RG에서 M×N개의 연속된 RE들로 구성되는 CCR을 통해 수신된 심볼들에 대한 결합 소프트 비트 값들일 수 있으며, 상기 CCR은 미리 정의된 범위 이내의 채널 특성의 변화를 가지는 상기 연속된 RE들을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 CCR의 경계는 이웃한 RE들 각각에서 수신된 심볼들에 대한 결합 소프트 비트 값의 차이가 미리 정의된 임계값 이상인 지점일 수 있다. 또한, 상기 CCR은 미리 정의된 임계값 이상의 자기상관(autocorrelation) 값을 가지는 소프트 비트 값을 가지는 심볼이 매핑된 RE들로 구성될 수 있다.
일반적으로 규격에서 참조 신호의 배치간격을 정할 때 자기상관 값에 기초하여 결정하기 때문에, 상기 CCR의 주파수 영역은 주파수 축에서 참조 신호들 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있고, 상기 CCR의 시간 영역은 주파수 축에서 참조 신호들 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다.
여기서, 상기 CCR은 RG 내에서 설정되며, RG 내에서 하나 이상의 CCR들이 설정될 수 있다.상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 통신 노드의 동작 방법은 제2 통신 노드로부터 수신된 신호에 대한 복조 동작을 수행함으로써 상기 신호에 대한 G개의 원시 소프트 비트 값들을 생성하는 단계; HARQ 버퍼에 저장된 기존 데이터들의 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스에 기초하여 CCR 디매핑을 수행함으로써 G'개의 복원 소프트 비트 값을 복원하는 단계; 상기 G개의 원시 소프트 비트 값과 G'개의 복원 소프트 비트 값을 컴바이닝함으로써 K개의 결합 소프트 비트 값을 출력하는 단계; 상기 K개의 결합 소프트 비트 값에 기초하여 RG에서 M×N개의 연속된 RE로 이루어진 CCR을 설정하는 단계; 상기 CCR에 속한 P×Q개의 RE들에 대한 결합 소프트 비트 값들에 기초하여 CCR마다 W개의 대표 소프트 비트 값을 결정하는 단계; CCR마다 P×Q개의 결합 소프트 비트 값들에 대한 부호 시퀀스를 결정하는 단계; 및 K개의 결합 소프트 비트 값들에 대한 복호 동작을 수행하는 단계를 포함하며, G, G', M, N, P, Q, W 및 K 각각은 1 이상의 정수이다.
여기서, 상기 P×Q개의 소프트 비트 값들에 대한 절댓값들은 상기 W개의 대표 소프트 비트 값과 동일할 수 있다.
여기서, 상기 G개의 원시 소프트 비트 값들의 순서는 상기 CCR 매핑 순서와 다를 수 있다.
여기서, 상기 제1 통신 노드의 동작 방법은 원시 소프트 비트 값들의 순서가CCR 매핑 순서와 다를 경우, CCR 디매퍼에서 상기 G'개의 복원 소프트 비트 값을 데이터 매핑 순서로 배열하는 단계를 더 포함할 수 있으며, CCR 매퍼에서도 상기 K개의 결합 소프트 비트 값들을 CCR 매핑 순서에 맞게 배열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복호 동작을 수행하는 단계에서 상기 데이터 매핑 순서로 배열된 K개의 소프트 비트 값들에 대한 복호 동작이 수행될 수 있다.
여기서, 상기 P×Q개의 결합 소프트 비트 값들은 RG에서 M×N개의 연속된 RE들로 구성되는 CCR을 통해 수신된 심볼들에 대한 결합 소프트 비트 값들일 수 있으며, 상기 CCR은 미리 정의된 범위 이내의 채널 특성의 변화를 가지는 상기 연속된 RE들을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 CCR의 경계는 이웃한 RE들 각각에서 수신된 심볼들에 대한 결합 소프트 비트 값의 차이가 미리 정의된 임계값 이상인 지점일 수 있다. 또한, 상기 CCR은 미리 정의된 임계값 이상의 자기상관 값을 가지는 소프트 비트 값을 가지는 심볼이 매핑된 RE들로 구성될 수 있다.
일반적으로 규격에서 참조 신호의 배치간격을 정할 때 자기상관 값에 기초하여 결정하기 때문에, 상기 CCR의 주파수 영역은 주파수 축에서 참조 신호들 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있고, 상기 CCR의 시간 영역은 주파수 축에서 참조 신호들 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다.
여기서, 상기 CCR은 RG내에서 설정되며, RG 내에서 하나 이상의 CCR들이 설정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 수신기의 디모듈레이터로부터 원시 소프트 비트 값들이 획득될 수 있고, HARQ 버퍼에 저장된 데이터를 기초로 복원된 복원 소프트 비트 값과 원시 소프트 비트 값이 컴바이닝됨으로써 결합 소프트 비트 값이 획득될 수 있다. 결합 소프트 비트 값을 RG에 매핑함으로써 CCR을 설정하고, CCR마다 P×Q개의 결합 소프트 비트 값들에 대해서 W개의 대표 소프트 비트 값 및 P×Q 길이를 가지는 부호 시퀀스가 HARQ(hybrid automatic repeat request) 버퍼에 저장되므로, HARQ 버퍼의 크기를 감소시킬 수 있다. 따라서 높은 데이터 처리량, 저지연 및 높은 신뢰성의 요구사항들이 만족될 수 있다. 결국, 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템에서 HARQ 기반의 송수신 절차의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4는 통신 시스템에서 HARQ 기반의 송수신 절차의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 5a는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5b는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6a는 통신 시스템에서 CCR 구성의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6b는 통신 시스템에서 CCR 구성의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6c는 통신 시스템에서 CCR 구성의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7은 대표 소프트 비트 값의 설정 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 복원 LLR들이 표시된 CCR의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 하나 이상의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 하나 이상의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 하나 이상의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 하나 이상의 통신 노드들(110, 121, 122, 123, 124, 125)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)(예를 들어, S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity))를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio) 통신) 등을 지원할 수 있다. 통신 시스템(100)이 5G 통신 시스템인 경우, 코어 네트워크는 AMF(access and mobility management function), UPF(user plane function), SMF(session management function)등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing)기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier)기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier)기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다.
한편, 하나 이상의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)에서 기지국(110)은 매크로 셀(macro cell) 또는 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 기지국(110)은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(121, 122, 123, 124, 125)에 전송할 수 있고, 해당 단말(121, 122, 123, 124, 125)로부터 수신된 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 하나 이상의 단말들(121, 122, 123, 124, 125)은 기지국(110)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 속할 수 있다. 하나 이상의 단말들(121, 122, 123, 124, 125)은 기지국(110)과 연결 확립(connection establishment) 절차를 수행함으로써 기지국(110)에 연결될 수 있다. 하나 이상의 단말들(121, 122, 123, 124, 125)은 기지국(110)에 연결된 후에 기지국(110)과 통신을 수행할 수 있다.
또한, 기지국(110)은 MIMO(multiple input multiple output)전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multi point)전송, CA(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensedband)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 단말들(121, 122, 123, 124, 125) 각각은 기지국(110)과 대응하는 동작, 기지국(110)에 의해 지원되는 동작 등을 수행할 수 있다.
여기서, 기지국(110)은 노드B(NodeB), eNB, gNB, BTS(base transceiver station), RRH(radio remote head), TRP(transmission reception point), RU(radio unit), RSU(road side unit), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node) 등으로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 단말들(121, 122, 123, 124, 125) 각각은 UE(user equipment), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 디바이스(device), OBU(on-broad unit) 등으로 지칭될 수 있다.
다음으로, 통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request) 기반의 송수신 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 데이터 패킷의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 데이터 패킷의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
높은 데이터 처리량(high data throughput), 저지연(low latency) 및 높은 신뢰성(high reliability)의 요구사항들은 통신 시스템(예를 들어, TDD(time division duplex) 기반의 통신 시스템)에서 지원될 수 있다. 높은 데이터 처리량의 요구사항을 지원하기 위해, TB(transport block)의 크기는 증가할 수 있고, 이에 따라 큰 크기를 가지는 HARQ 버퍼(이하, "큰(large) HARQ 버퍼"라 함)가 필요할 수 있다.
큰 HARQ 버퍼에 의해 통신 노드 내의 회로의 복잡도가 높아질 수 있으며, 이로 인해 회로를 고속화하는 것은 어려울 수 있다. 또한, 클록(clock)을 올리는 것에 한계가 있으므로, 높은 데이터 처리량의 요구사항이 지원되지 못할 수 있다. 큰 HARQ 버퍼의 비용은 상대적으로 비싸기 때문에, 큰 HARQ 버퍼는 구현 비용 측면에서 불리할 수 있다.
높은 데이터 처리량의 요구사항은 저지연 및 높은 신뢰성의 요구사항을 의미할 수 있다. 요구된 데이터 처리량(예를 들어, 요구된 QoS(quality of service))이 결정되면, 초기 전송 절차에서 적절한 신뢰성을 가지는 링크가 형성될 수 있고, 재전송 절차마다 링크의 신뢰성을 향상시킴으로써 수신 오류의 발생 확률이 최소화될 수 있다. 이러한 전송 절차에 의해 저지연의 요구사항이 만족될 수 있다. 즉, 요구된 QoS에 기초하여, 링크의 신뢰성과 재전송 절차에 의한 지연의 요구사항이 결정될 수 있다.
예를 들어, 4G 통신 시스템에서 초기 전송 절차의 신뢰성은 "BLER(block error rate) = 10%"을 만족하도록 요구될 수 있고, 재전송 절차마다 수신된 TB들에 대한 컴바이닝(combining)의 수행을 통해 신뢰성을 향상시킴으로써 요구된 QoS가 만족될 수 있다. 요구된 QoS의 달성 여부는 초기 전송 절차보다 재전송 절차에 의해 결정될 수 있다. 따라서 높은 데이터 처리량의 요구사항을 만족시키기 위해, 재전송 절차에서 높은 신뢰성을 가지는 링크가 필요할 수 있다. 즉, 높은 데이터 처리량의 요구사항을 만족시키기 위해, 저지연 및 높은 신뢰성의 요구사항들이 만족되어야 한다. 저지연 및 높은 신뢰성의 요구사항들은 재전송 절차에서 에러율이 기존 에러율보다 작은 경우에 만족될 수 있다. 즉, 저지연 및 높은 신뢰성의 요구사항들은 HARQ 성능이 향상된 경우에 만족될 수 있다.
한편, TDD 기반의 통신 시스템에서 동일한 시점에 상향링크 및 하향링크가 함께 존재할 수 없으므로, HARQ 응답(예를 들어, ACK(acknowledgement), NACK(negative ACK))의 전송 지연이 증가할 수 있다. HARQ 절차는 디코더(decoder)에 의해 제어될 수 있으며, HARQ 프로세스(process) ID(identifier)마다 TB 단위로 재전송 절차가 관리될 수 있다. HARQ 응답의 전송 지연이 증가하는 경우, 관리되는 HARQ 프로세스 ID들의 개수가 증가하기 때문에 큰 HARQ 버퍼가 필요할 수 있다. 즉, TDD 기반의 통신 시스템에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기는 FDD(frequency division duplex) 기반의 통신 시스템에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기보다 클 수 있다.
TDD 기반의 통신 시스템에서 높은 데이터 처리량의 요구사항을 만족시키기 위해 큰 HARQ 버퍼가 필요할 수 있으며, 큰 HARQ 버퍼에 의해 구현 복잡도 및 비용이 증가할 수 있다. 또한, 큰 HARQ 버퍼에 의해 회로의 고속화가 어려울 수 있다. 따라서 HARQ 버퍼의 크기의 증가를 최소화하는 것이 필요하다. 다만, HARQ 버퍼의 크기를 감소시키는 경우, 재전송 절차의 에러율이 증가하기 때문에 HARQ 성능이 저하될 수 있다. 따라서 HARQ 성능을 유지하면서 HARQ 버퍼의 크기를 최소화할 수 있는 기술이 필요할 것이다.
한편, 통신 시스템에서 HARQ 기반의 송수신 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 3은 통신 시스템에서 HARQ 기반의 송수신 절차의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, HARQ 기반의 송수신 절차는 TB 단위로 수행될 수 있다. 제1 통신 노드는 신호를 송신하는 송신기일 수 있고, 제2 통신 노드는 신호를 수신하는 수신기일 수 있다. 제1 통신 노드 및 제2 통신 노드 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
제1 통신 노드는 데이터(TB, )에 CRC(cyclic redundancy check) 값을 붙임으로써 를 생성할 수 있다(S311). 제1 통신 노드는 에 대한 분할(segmentation) 동작을 수행함으로써 하나 이상의 CB(code block)들을 생성할 수 있고, 하나 이상의 CB들 각각에 CRC 값을 붙일 수 있다(S312). 총 C개의 CB가 생성이 될 수 있으며, 단계 S312에 의해 생성된 r번째 CB는 ""로 표현될 수 있다. 이후 설명의 용이함을 위해, 신호 전송 동작은 r번째 CB만으로 기준으로 설명되겠지만, 채널 인코딩(encoding) 동작 및 레이트 매칭(rate matching) 동작은 모든 CB에 대해 수행될 수 있다.
제1 통신 노드는 r번째 CB()에 대한 채널 인코딩 동작을 수행할 수 있다(S313). 단계 S313에 의해 인코딩된 r번째 CB는 ""로 표현될 수 있다. 단계 S313이 완료된 경우, 제1 통신 노드는 인코딩된 r번째 CB()에 대한 레이트 매칭 동작을 수행할 수 있다(S314). 또한, 단계 S314에서 제1 통신 노드는 HARQ 처리 동작을 수행할 수 있다. 단계 S314에 의해 생성된 r번째 CB는 ""로 표현될 수 있다.
단계 S314가 완료된 경우, 제1 통신 노드는 레이트 매칭된 r번째 CB()에 대한 연결(concatenation) 동작을 수행할 수 있고(S315), 연결된 CB들은 ""로 표현될 수 있다.
제1 통신 노드는 연결된 CB들(즉, Codeword)에 대한 변조 동작을 수행할 수 있다(S316). 변조된 신호()는 채널을 통해 제1 통신 노드에서 제2 통신 노드로 전송될 수 있다.
한편, 제2 통신 노드는 제1 통신 노드로부터 신호()를 수신할 수 있고, 수신된 신호()에 대한 복조 동작을 수행할 수 있고(S321), 복조된 신호는 ""로 표현될 수 있다. 제2 통신 노드는 복조된 신호(즉, Codeword)에 대한 분할 동작을 수행할 수 있다(S322). 단계 S322에 의해 분할된 CB들이 C개 생성될 수 있으며, 분할된 r번째 CB는 ()로 표현될 수 있다. 앞서 설명된 신호 전송 동작과 동일하게, 설명의 용이함을 위해, 신호 수신 동작은 r번째 CB만으로 기준으로 설명되겠지만, 레이트 디매칭(rate dematching) 동작 및 채널 디코딩(decoding) 동작은 모든 CB에 대해 수행될 수 있다. 제2 통신 노드는 분할된 r번째 CB()에 대한 레이트 디매칭 동작을 수행할 수 있다(S323). 또한, 단계 S323에서 HARQ 처리 동작이 수행될 수 있다. 단계 S323에 의해 생성된 r번째 CB는 ""로 표현될 수 있다.
단계 S323이 완료된 경우, 제2 통신 노드는 레이트 디매칭된 r번째CB()에 대한 채널 디코딩 동작을 수행할 수 있다(S324). 디코딩된 r번째 CB는 ""로 표현될 수 있다. 제2 통신 노드는 디코딩된 CB()에 대한 CRC 동작을 수행할 수 있고, CRC 동작이 성공적으로 완료된 경우에 디코딩된 r번째 CB()에 대한 연결 동작을 수행할 수 있다(S325). 단계 S325에서 연결된 CB들은 로 표현될 수 있다. 제2 통신 노드는 에 대한 CRC 동작을 수행할 수 있다(S326). 에 대한 CRC 동작이 성공적으로 완료된 경우, 제2 통신 노드는 로부터 데이터(TB, )를 획득할 수 있다.
여기서, ""는 일반적으로 주어지는 값이며, 이는 아래 수학식 1에서 정의될 수 있다.
한편, HARQ 버퍼의 크기는 HARQ의 수행 방식에 의해 결정될 수 있으며, HARQ의 수행 방식은 CC(chase combining) 방식 및 IR(incremental redundancy) 방식으로 분류될 수 있다.
CC 방식이 사용되는 경우, 재전송 절차에서 전송되는 데이터는 초기 전송 절차에서 전송된 데이터와 동일할 수 있고, 초기 전송 절차에서 수신된 데이터와 재전송 절차에서 수신된 데이터의 컴바이닝을 통해 발생하는 SNR(signal to noise ratio) 이득에 기초하여 HARQ 성능이 획득될 수 있다. 재전송 절차가 수행되는 경우에도 수학식 1의 G가 동일하기 때문에, 유효 코드 레이트(effective code rate)는 변경되지 않을 수 있다. 따라서 CC 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기는 아래 수학식 2에 기초하여 결정될 수 있다.
여기서, G는 HARQ 버퍼의 크기일 수 있다. G는 하나의 HARQ 프로세스 ID(예를 들어, 하나의 TB)를 위한 HARQ 버퍼의 크기일 수 있다. HARQ 버퍼는 HARQ 프로세스 ID별로 관리될 수 있고, HARQ 프로세스 ID 내에서 TB별로 관리될 수 있다. HARQ 버퍼의 크기는 "NHARQ × NTB"에 기초하여 결정될 수 있다. NHARQ는 운용 가능한 HARQ 프로세스 ID들의 최대 개수를 지시할 수 있고, NTB는 하나의 HARQ 프로세스 ID 내에서 전송 가능한 TB들의 최대 개수를 지시할 수 있다. 또한, 수신기의 HARQ 버퍼에서 TB는 소프트 비트 값(soft bit value)(예를 들어, LLR(log likelihood ratio))으로 저장되기 때문에, HARQ 버퍼의 크기는 "NHARQ × NTB × Bsoft"에 기초하여 결정될 수 있다. Bsoft는 소프트 비트폭(bitwidth)을 지시할 수 있다.
IR 방식이 사용되는 경우, 재전송 절차에서 전송되는 데이터는 초기 전송 절차에서 전송된 데이터와 다를 수 있고, 초기 전송 절차에서 수신된 데이터와 재전송 절차에서 수신된 데이터의 컴바이닝을 통해 낮은 코드 레이트가 획득될 수 있고, 코드 레이트 이득에 기초하여 HARQ 성능이 획득될 수 있다. 코드 레이트가 낮을수록 수신 에러율이 작아지며, 재전송 절차에서 이전 전송 절차에서 전송되지 않은 마더(mother) 코드의 출력이 전송되는 경우, 수신기는 이전 전송 절차에서 수신된 데이터와 재전송 절차에서 수신된 데이터를 컴바이닝함으로써 낮은 코드 레이트를 획득할 수 있다.
IR 방식이 사용되는 경우, 수신기는 마더 코드에 의해 생성된 모든 정보를 수신할 수 있고, 수신된 모든 정보에 의해 낮은 유효 코드 레이트를 획득할 수 있다. 따라서 낮은 유효 코드 레이트에 의해 HARQ 성능이 향상될 수 있다. 여기서, 유효 코드 레이트는 "전송 데이터 크기"를 "전송된 모든 정보"로 나눔으로써 계산될 수 있다. 즉, 재전송 절차가 계속 수행되는 경우에 수학식 1의 G가 누적하여 증가될 수 있으며, 이에 따라 유효 코드 레이트가 감소할 수 있다. 최소 유효 코드 레이트는 마더 코드 레이트에 의해 결정될 수 있다. 따라서 IR 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기는 아래 수학식 3에 기초하여 결정될 수 있다.
한편, 아래 수학식 4를 참조하면, HARQ 버퍼 크기(G)는 A(즉, 전송 데이터)가 커질수록 증가할 수 있다. 초기 전송 절차에서 A의 증가에 따라 초기 코드 레이트(즉, Rinit)도 증가할 수 있다.
Rinit은 min(Reff)(즉, 최소 유효 코드 레이트) 이상이기 때문에, IR 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기는 CC 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기보다 클 수 있다. 예를 들어, Rinit이 1이고, min(Reff)이 1/3인 경우, IR 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기는 CC 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기의 3배일 수 있다. 따라서 HARQ 버퍼의 크기는 IR 방식을 기준으로 결정될 수 있으므로, IR 방식에서 HARQ 버퍼의 최적화가 중요할 수 있다.
한편, HARQ 버퍼의 크기를 줄이기 위해 LBRM(limited buffer rate matching) 방식이 사용될 수 있다. 수학식 4에서, HARQ 버퍼의 크기는 A에 비례할 수 있고, min(Reff)에 반비례할 수 있다. A는 PHY(physical) 계층에서 결정되는 것이 아니므로, PHY 계층 측면에서 HARQ 버퍼의 크기를 감소시키기 위해 min(Reff)는 마더 코드 레이트(이하, "RM"이라 함)보다 크게 설정될 수 있다. LBRM 방식에서, "min(Reff) > RM"이 만족하도록 레이트 매칭이 수행될 수 있다. 반면, FBRM(full buffer rate Matching) 방식에서, min(Reff)는 RM과 동일하도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 4G 통신 시스템에서 FBRM 방식이 사용되는 경우에 RM은 1/3일 수 있고, 4G 통신 시스템에서 LBRM 방식이 사용되는 경우에 RM은 2/3일 수 있다. 이 경우, LBRM 방식에서 HARQ 버퍼의 크기는 FBRM 방식에서 HARQ 버퍼의 크기의 1/2일 수 있다.
단말 카테고리(UE category)와 전송 데이터 크기에 따라, FBRM 방식 또는 LBRM 방식이 사용될 수 있다. HARQ 버퍼의 크기가 CB 단위로 설정되고, FBRM 방식에서 HARQ 버퍼의 크기가 인 경우, 단말 카테고리에 의해 결정되는 최댓값()보다 큰 값은 사용되지 못할 수 있다. 여기서, C는 CB의 개수를 지시할 수 있다. 는 아래 수학식 7에 기초하여 결정될 수 있고, NIR은 아래 수학식 8에 기초하여 결정될 수 있다. 수학식 7에서 Dr은 단계 S313에서 인코딩된 r번째 CB의 길이 또는 단계 S323에서 생성된 r번째 CB의 길이를 지시할 수 있고, 는 인코딩 이후에 서브블록 인터리빙시에 컬럼의 개수일 수 있다. 예를 들어, 는 32일 수 있다.
CB별 HARQ 버퍼의 최대 크기가 인 경우, 은 아래 수학식 9에 기초하여 결정될 수 있고, HARQ 버퍼의 전체 크기는 아래 수학식 10에 기초하여 결정될 수 있다.
FBRM 방식이 사용되는 경우, IR 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기는 CC 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기의 3배일 수 있다. LBRM 방식이 사용되는 경우, IR 방식에서 필요한 HARQ 버퍼의 크기는 CC 방식에 필요한 HARQ 버퍼의 크기의 3/2일 수 있다. 따라서 FBRM 방식 대신에 LBRM 방식이 사용되는 경우, HARQ 버퍼의 크기가 감소할 수 있다.
다음으로, 통신 시스템에서 최소 HARQ 버퍼를 지원하기 위한 HARQ 기반의 송수신 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 4는 통신 시스템에서 HARQ 기반의 송수신 절차의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 통신 시스템은 제1 통신 노드, 제2 통신 노드 등을 포함할 수 있고, 제1 통신 노드는 제2 통신 노드에 신호를 전송하는 송신기일 수 있고, 제2 통신 노드는 제1 통신 노드로부터 신호를 수신하는 수신기일 수 있다. 제1 통신 노드는 신호를 제2 통신 노드에 전송할 수 있다. 제1 통신 노드에 의해 전송되는 신호는 도 3에 도시된 단계 S311 내지 S316에 기초하여 생성된 신호일 수 있다. 제1 통신 노드 및 제2 통신 노드 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 통신 노드의 송수신 장치(230)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 5a는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제2 실시예를 도시한 블록도이고, 도 5b는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5a를 참조하면, 통신 노드(500)(예를 들어, 통신 노드(500)의 송수신 장치)는 디모듈레이터(510), CCR(coherent channel region) 매퍼(520), HARQ 버퍼(530), CCR 디매퍼(540), 디코더(decoder)(550), 레이트 디매쳐(rate dematcher 또는 rate combiner)(560) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 5b를 참조하면, 통신 노드(500)(예를 들어, 통신 노드(500)의 송수신 장치)는 디모듈레이터(510), HARQ 버퍼(530), 디코더(550), 레이트 디매쳐(560) 등을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 실시예는 도 5b에 도시된 구성들을 포함하는 통신 노드(500)에 의해 수행될 수 있고, 도 4에 도시된 실시예는 도 5a에 도시된 구성들을 포함하는 통신 노드(500)에 의해 수행될 수 있다. 아래에서는, 도 5a에 도시된 구성들을 포함하는 통신 노드(500)의 동작 방법이 설명될 것이다.
디모듈레이터(510)는 수신된 신호에 대한 복조 동작을 수행할 수 있고, 복조된 신호에 대한 원시 소프트 비트 값(예를 들어, LLR)을 생성할 수 있다. 또는, 원시 소프트 비트 값은 디모듈레이터(510)와 별도로 구성되는 소프트 비트 생성기(미도시)에 의해 생성될 수도 있다.
CCR 매퍼(520)는 유사한 채널 특성을 가지는 자원 집합인 CCR을 설정할 수 있고, 하나의 CCR 내에서 원시 소프트 비트 값들에 기초하여 하나 이상의 대표 소프트 비트 값들을 결정할 수 있다. 또한, CCR 매퍼(520)는 원시 소프트 비트 값들에 대한 부호 시퀀스(sign sequence)를 결정할 수 있다. HARQ 버퍼(530)는 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스를 저장할 수 있다. CCR 디매퍼(540)는 HARQ 버퍼(530)에 저장된 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스에 기초하여 하나 이상의 소프트 비트 값들을 복원할 수 있다. 디코더(550)는 결합 소프트 비트 값들에 대한 복호 동작을 수행할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 통신 노드는 제1 통신 노드로부터 신호를 수신할 수 있다(S401). 제2 통신 노드의 디모듈레이터(510)는 제1 통신 노드로부터 수신된 신호(예를 들어, Codeword)에 대한 복조 동작을 수행함으로써 복조된 심볼들을 생성할 수 있다(S402). 또한, 제2 통신 노드의 디모듈레이터(510)는 복조된 심볼들 각각에 대한 원시 소프트 비트 값들을 생성할 수 있다(S403). 또는, 원시 소프트 비트 값들을 생성하는 단계는 디모듈레이터(510) 대신에 소프트 비트 생성기에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 원시 소프트 비트 값들은 원시 LLR로 표현될 수 있다.
제2 통신 노드의 레이트 디매쳐(560)는 디모듈레이터(510)로부터 원시 소프트 비트 값들을 획득할 수 있다. 단계 S401에서 수신된 신호가 재전송 신호인 경우(즉, 단계 S401에서 수신된 신호가 초전송 신호가 아닌 경우), CCR 디매퍼(540)는 HARQ 버퍼에 저장된 정보(예를 들어, 이전에 수신된 신호에 대한 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스)에 기초하여 복원 소프트 비트 값을 생성할 수 있다(S404). CCR 디매퍼(540)는 복원 소프트 비트 값을 디모듈레이터(510)에 전달할 수 있다. 또는, 단계 S401에서 수신된 신호가 초전송 신호인 경우, CCR 디매퍼(540)는 복원 소프트 비트 값 대신에 디폴트 값(즉, 0)을 디모듈레이터(510)에 전달할 수 있다.
제2 통신 노드의 레이트 디매처(560)는 디모듈레이터(510)로부터 수신된 값에 기초하여 결합 소프트 비트 값을 생성할 수 있다(S405). 예를 들어, 단계 S401에서 수신된 신호가 초전송 신호인 경우, 제2 통신 노드의 레이트 디매처(560)는 디모듈레이터(510)로부터 획득된 원시 소프트 비트 값(또는, 원시 소프트 비트 값 및 디폴트 값)에 기초하여 결합 소프트 비트 값을 생성할 수 있다. 여기서, 원시 소프트 비트 값이 디폴트 값과 레이트 디매칭됨으로써 결합 소프트 비트 값이 생성될 수 있다. 또는, 단계 S401에서 수신된 신호가 재전송 신호인 경우, 제2 통신 노드의 레이트 디매처(560)는 디모듈레이터(510)로부터 획득된 원시 소프트 비트 값 및 복원 소프트 비트 값에 기초하여 결합 소프트 비트 값을 생성할 수 있다. 여기서, 원시 소프트 비트 값이 복원 소프트 비트 값과 레이트 디매칭됨으로써 결합 소프트 비트 값이 생성될 수 있다. 즉, 결합 소프트 비트 값은 초전송 신호부터 현재 수신된 재전송 신호까지의 소프트 비트 값이 결합된 값일 수 있다. 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 제2 통신 노드의 레이트 디매쳐(560)로부터 결합 소프트 비트 값들을 획득할 수 있다. 제2 통신 노드의 레이트 디매쳐(560)로부터 획득된 결합 소프트 비트 값들의 순서는 데이터 매핑 순서이므로, 결합 소프트 비트 값들이 CCR 단위로 배열되지 않은 경우에 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 CCR 매핑 순서와 동일하도록 결합 소프트 비트 값들을 배열할 수 있다.
데이터 매핑 순서는 일반적으로 미리 설정된 매핑 순서(예를 들어, 주파수 우선 매핑 방식(데이터를 주파수 자원에 할당 → 데이터를 시간 자원에 할당)에 기초하여 매핑될 수 있다. 예를 들어, CCR로 설정된 2차원 자원이 4×3 RE(resource element)들로 구성되는 경우, CCR을 구성하는 3개의 심볼들 중에서 첫 번째 심볼에서 데이터는 주파수가 증가하는 방향으로 주파수 자원에 매핑될 수 있고, 첫 번째 심볼에서 데이터 매핑이 완료된 경우에 3개의 심볼들 중에서 두 번째 심볼에서 데이터는 주파수가 증가하는 방향으로 주파수 자원에 매핑될 수 있고, 두 번째 심볼에서 데이터 매핑이 완료된 경우에 3개의 심볼들 중에서 세 번째 심볼에서 데이터는 주파수가 증가하는 방향으로 주파수 자원에 매핑될 수 있다. CCR 매핑 순서대로 데이터를 구성하기 위해, 우선 레이트 디매쳐(560)의 출력인 결합 소프트 비트()는 RG(resource group) 형태로 재구성될 수 있다(S406). 즉, 결합 소프트 비트를 소프트 비트 별로 매핑되었던 RE에 위치시킴으로써 결합 소프트 비트에 대한 RG 형태가 재구성될 수 있다. RG 형태로 재구성된 결합 소프트 비트(예를 들어, 결합 소프트 비트 값)는 ""로 표현될 수 있다. 여기서, l은 계층(layer) 번호, m은 주파수 번호, n은 시간 번호, q는 변조 차수에 대한 비트 번호이다. 이를 토대로 미리 정의된 주파수 크기와 시간 크기로 CCR의 크기가 결정될 수 있고, CCR의 주파수 위치 오프셋과 시간 위치 오프셋에 기초하여 결정된 CCR 경계의 시작점의 위치가 설정될 수 있다. 이렇게 CCR을 설정하면, 설정된 CCR 단위로 묶어서 처리가 가능하도록 CCR 내에 속하는 신호는 서로 이웃하도록 재배열될 수 있다. 즉, RG 형태로 재구성된 결합 소프트 비트 값은 CCR 매핑 순서에 따라 재배열될 수 있다(S410). 이렇게 CCR 매핑 순서대로 재배열 된 결합 소프트 비트(예를 들어, 결합 소프트 비트 값)는 ""로 표현될 수 있다. 여기서 u는 CCR 번호, p는 u번째 CCR에 속하는 데이터 RE의 번호이다. CCR에 대한 하나 이상의 대표 소프트 비트 값들을 결정하기 위해, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 TB 내에서 하나 이상의 CCR들을 설정할 수 있다.
도 6a는 통신 시스템에서 CCR 구성의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6a를 참조하면, TB는 하나의 이상의 CCR들로 분류될 수 있다. CCR은 유사한 채널 특성을 가지는 연속된 RE(resource element)들의 집합일 수 있다. CCR에 속한 연속된 RE들은 유사한 채널 특정을 가지기 때문에, CCR에 속한 연속된 RE들을 통해 수신되는 심볼들에 대한 소프트 비트의 값들의 크기는 동일 또는 유사할 수 있다. CCR에서 채널 특성이 유사한 이유는 CCR은 전체 신호에 비해서 일반적으로 좁은 대역에서 설정될 수 있고, 좁은 대역은 AWGN(additive white Gaussian noise) 채널로 근사될 수 있으므로, CCR에서 채널 특성은 플랫(flat)한 것으로 추정될 수 있기 때문이다.
CCR의 크기는 RG로 매핑된 소프트 비트의 값에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, TB에 속한 RE들 중에서 소프트 비트 값의 크기들의 변화가 미리 설정된 범위 내인 연속된 RE들이 CCR로 설정될 수 있다. 이 경우, CCR 경계를 기준으로 이웃한 RE들을 통해 수신된 심볼들에 대한 소프트 비트 크기값들간의 차이는 미리 정의된 임계값 이상일 수 있다.
또한, CCR의 크기는 아래 수학식 11에 기초하여 결정될 수 있다. 즉 아래의 수학식 11의 Rxx(Autocorrelation) 값이 미리 정의된 임계값(threshold) 이상인 RG상의 영역은 CCR로 정의될 수 있다. 참고로, 규격에서 참조 신호의 배치 간격을 정할 때도 아래의 수학식 11의 Rxx(Autocorrelation) 값이 미리 정의된 임계값(threshold) 이상인 조건을 만족하는 RG상의 범위를 관찰하고, 관찰된 범위를 기준으로 참조 신호의 배치간격이 결정될 수 있다. 따라서, CCR은 참조 신호(reference signal, RS)(예를 들어, DM-RS(demodulation reference signal))를 기준으로 설정될 수 있다. 이 경우, CCR의 주파수 영역 및 시간 영역은 주파수 축에서 참조 신호들 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, CCR의 주파수 대역폭은 주파수 축에서 참조 신호들 간의 간격일 수 있고, CCR의 시간 구간은 시간 축에서 참조 신호들의 간격일 수 있다. 참고로 CCR의 크기는 반드시 RS 간격과 같아야 하는 것은 아니다.
덧붙여, 본 발명에서 RE는 채널 사용(channel use)이라는 개념으로 사용되었다. 즉, 1개의 RE는 1개의 채널 사용이라고 생각할 수 있다. 또한, RG는 이러한 RE들의 집합이라고 생각할 수 있다. 따라서, 어떠한 식으로 채널 사용을 구성하는지에 따라서 RG의 차원과 해당 차원의 RG를 구성하는 자원이 달라지게 된다. 일반적으로, 채널 사용의 구성 방법에 제약이 없다. 즉, 채널 사용은 특정한 차원에 대해서만 정의되는 개념도 아니고, 특정한 자원에 대해서만 정의되는 개념이 아니다.
즉, RE를 구성하는 방법을 변경하여, 주파수 자원 및 시간 자원 중에서 하나만으로 1차원 RG가 구성될 수도 있고, 주파수 및 시간 자원에 공간 자원을 더함으로써 3차원 RG가 구성될 수 있다. 따라서 RG는 임의의 차원으로 구성될 수 있다.
또한, RG의 차원을 구성하는 자원(resource)도 역시 얼마든지 상황에 따라서 임의로 선택 가능하다. 본 발명에는 설명의 용이함을 위해, 각 차원에 해당하는 자원의 예로 주파수, 시간에 대해서 설명을 하였으나, 주파수, 시간, 위상, 안테나 개수, 공간 등 여러 가지 사용 가능한 자원에 따라서 차원은 임의로 선택될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 설명의 용이함을 위해, 2차원 RG를 구성하고, 2차원 RG를 구성하는 자원의 예로 주파수 및 시간 자원을 들었지만, 본 발명의 내용은 2차원 RG(주파수 및 시간 자원)에 대해서만 국한되어 성립하는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 내용은 특정 차원, 특정 자원에 대해서만 성립하는 것이 아니며 얼마든지 임의로 구성된 RG에 대해서 적용 가능하다.
또한, CCR의 위치 오프셋값은 수학식 12에 의해서 정해 질 수 있다. 즉, RG 전체에 대해서, 데이터가 매핑될 수 있는 RE와 가장 가까운 RS의 RG상에서의 거리가 최소가 되도록 CCR 위치 오프셋 값이 결정될 수 있다는 의미이다.
여기서, 1개의 CCR당 W개의 대표 소프트 비트 크기값이 도출될 수 있다.
도 6b는 통신 시스템에서 CCR 구성의 제2 실시예를 도시한 개념도이고, 도 6c는 통신 시스템에서 CCR 구성의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6b에서, CCR은 6×2개의 RE들로 구성될 수 있고, Moffset 및 Noffset은 0일 수 있다. 도 6c에서, CCR은 3×3개의 RE들로 구성될 수 있고, Moffset은 2일 수 있고, Noffset은 1일 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 참조 신호 또는 소프트 비트 값들에 기초하여 하나 이상의 CCR들을 설정할 수 있다. 주파수 축에서 하나의 CCR이 M개의 서브캐리어들로 구성되고, 시간 축에서 CCR이 N개의 심볼들로 구성되고, CCR 내에 데이터가 매핑될 수 없는 RE가 S개 존재하는 경우, CCR 내의 P개의 RE들에 매핑된 심볼들로부터 PQ개의 소프트 비트들이 생성될 수 있다. Q은 변조 방식에 따른 심볼당 비트의 개수를 지시할 수 있으며, 아래 표 1에 기초하여 정의될 수 있다. 이 경우 CCR당 W개의 대표 소프트 비트 크기 값이 저장될 수 있다. 특별한 조건이 없다면 W=Q로 운영되는 것이 가장 단순하다고 할 수 있다.
I-Q 간의 소프트 비트 값들의 특성이 동일 또는 유사한 경우, 이를 이용하여W를 절반으로 줄일 수 있다. 다시 말해, 상기 특성을 이용하지 않았을 때의 CCR당 대표 소프트 비트 크기 값이 W개라고 가정한다면, 상기 특성을 이용하면 소프트 비트 크기 값들은 "W/2"개의 대표 소프트 비트 크기 값(그룹)들로 분류될 수 있다. 예를 들어, 상기 특성을 이용하지 않은 경우에 W=Q라고 가정하고, 제1 통신 노드와 제2 통신 노드 간의 통신에서 16QAM(quadrature amplitude modulation)이 사용되는 경우, 상기 특성을 사용하면 하나의 CCR 내의 소프트 비트 크기 값들은 2개의 그룹들로 분류될 수 있다. 마찬가지로 제1 통신 노드와 제2 통신 노드 간의 통신에서 64QAM이 사용되는 경우, 하나의 CCR 내의 소프트 비트 크기 값들은 3개의 그룹들로 분류될 수 있다. 이 경우 CCR당 W=Q/2개의 대표 소프트 비트 크기 값이 저장될 수 있다.
또한, CCR 내에서 W개의 소프트 비트 크기 그룹은 어느 하나의 그룹을 기준으로 수식으로 나타날 수 있으며, 이 경우에 각 그룹 별로 기준 그룹과의 크기관계를 정의한 그룹 수식이 정의될 수 있다. 또한, W개의 그룹을 모두 저장할 필요 없이 CCR당 W=1개의 대표 소프트 비트 크기 값이 저장될 수 있다. 이 때 추가적으로 기준 그룹이 아닌 (W-1)개의 그룹에 대해서 기준 그룹과의 관계를 나타낸 W-1개의 그룹 수식을 저장해 주는 것이 필요하다. 예를 들어, W=3이고 각 대표 소프트 비트 크기 값이 1, 2 및 3이라고 가정하면, 기준 그룹의 대표 소프트 비트 값을 1로 설정하고, 나머지 그룹의 대표 소프트 비트 값인 2 및 3은 기준 그룹의 대표 소프트 비트 값인 1과의 크기 관계는 수식으로 나타낼 수 있다. 따라서 나머지 그룹의 그룹 수식이 저장되는 경우, 나머지 그룹의 대표 소프트 비트 크기 값이 저장될 필요가 없다.
위에서는 설명의 용이함을 위해, 기준 그룹이 1개일 경우를 가정해서 설명하였는데, 일반적으로 기준 그룹은 1개일 필요는 없다. 따라서, CCR 내에서 Y개의 기준 대표 소프트 비트 크기 값을 잡으면 (W-Y)개의 그룹 수식을 사용해서, W개의 대표 소프트 비트 크기 값을 표현할 수 있다. 덧붙여, 이러한 그룹 수식이 CCR마다 바뀌는 경우에는 CCR마다 Y개의 기준 대표 소프트 비트 크기 값과 (W-Y)개의 그룹 수식이 저장되어야 하므로, W개의 기준 대표 소프트 비트 값을 저장하는 방식대비 이득을 따져볼 필요가 있다. 하지만 그룹 수식이 CCR마다 바뀌지 않는 경우에는, 그룹 수식이 CCR마다 저장될 필요가 없기 때문에 CCR마다 W개의 대표 소프트 비트 크기 값을 저장하는 방식보다 메모리를 줄일 수 있다. CCR의 설정이 완료된 경우, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 CCR에 대한 하나 이상의 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스를 설정할 수 있다(S407). 대표 소프트 비트 값은 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 7은 대표 소프트 비트 값의 설정 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 결합 소프트 비트 절대값(예를 들어, 결합 LLR 절대값)을 계산할 수 있다(S407-1). 예를 들어, "+71"로 설정된 LLR은 log의 베이스가 b일 경우, 해당 비트가 "1"일 우도(likelihood)가 해당 비트가 "0"일 우도 보다 b71만큼 크다는 것을 지시할 수 있고, "-71"로 설정된 LLR은 해당 비트가 "0"일 우도(likelihood)가 "1"일 우도 보다 b71만큼 크다는 것을 지시할 수 있다. 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 결합 소프트 비트 절대값(예를 들어, 결합 LLR 절대값)에 기초하여 하나의 CCR당 W(W≥1)개의 대표 소프트 비트 크기 값(예를 들어, 대표 LLR 크기)을 결정할 수 있다(S407-2). 예를 들어, CCR이 하나의 그룹으로 구성되는 경우, W는 1로 정의 될 수 있고, 하나의 대표 소프트 비트 크기 값(예를 들어, 대표 LLR 크기)이 결정될 수 있다. CCR이 2개 이상의 그룹들로 구성되는 경우, 그룹들 각각의 대표 소프트 비트 크기 값(예를 들어, 대표 LLR 크기)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 결합 소프트 비트 절대값(예를 들어, 결합 LLR 절대값)들 중에서 하나의 결합 소프트 비트 절대값(예를 들어, 결합 LLR 절대값)을 CCR의 대표 소프트 비트 크기 값(예를 들어, 대표 LLR 크기)으로 결정할 수 있다. 또는, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 결합 소프트 비트 절대값(예를 들어, 결합 LLR 절대값)들에 대한 기댓값(expectation) 또는 표본 평균(sample mean)을 CCR의 대표 소프트 비트 크기 값(예를 들어, 대표 LLR 크기)으로 결정할 수 있다. 여기서, CCR의 대표 LLR 크기은 "70"으로 결정될 수 있다. 즉, 대표 소프트 비트 크기값은 "70"을 지시할 수 있다.
또한, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 결합 소프트 비트 값(예를 들어, 원시 LLR)들의 부호 시퀀스를 결정할 수 있다(S407-3). "부호 +"가 "0"으로 설정되고, "부호 -"가 "1"로 설정되는 경우, 원시 소프트 비트 값(예를 들어, 원시 LLR)들의 부호 시퀀스는 "0010 1001 1100 0010"일 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 통신 노드의 CCR 매퍼(520)는 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스를 제2 통신 노드의 HARQ 버퍼(530)에 저장할 수 있다(S408). 예를 들어, 도 7에서 결정된 대표 소프트 비트의 크기가 4비트이고, 도 7에서 결정된 부호 시퀀스가 "0010 1001 1100 0010"인 경우, 하나의 CCR을 위해 필요한 HARQ 버퍼(530)의 최소 크기는 20비트일 수 있다. 반면, 종래 방식에 의하면 16개의 RE들에 매핑된 심볼들에 대한 모든 원시 소프트 비트들이 HARQ 버퍼(530)에 저장되므로, 하나의 CCR을 위해 필요한 HARQ 버퍼(530)의 최소 크기는 64비트(즉, 16×4비트)일 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따라 필요한 HARQ 버퍼(530)의 크기와 종래 방식에 따라 필요한 HARQ 버퍼(530)의 크기 간의 비율은 아래 수학식 14 및 수학식 15에 기초하여 결정될 수 있다.
GCCR은 본 발명의 실시예들에서 요구되는 HARQ 버퍼 크기를 지시할 수 있고, Gconv는 종래 방식에서 요구되는 HARQ 버퍼 크기를 지시할 수 있다. 또한, 수학식 15에 적절한 값을 대입하는 경우에 아래 수학식 16에 따른 결과가 획득될 수 있다. 수학식 16에서 W=Q/2을 이용한다는 전제하에서 계산하였다. 수학식 16을 참고하면, 채널의 코히런시(coherency)를 이용하면, 종래 방식보다 작은 크기로 HARQ 버퍼를 구성할 수 있다는 사실을 알 수 있다.
한편, 제2 통신 노드의 CCR 디매퍼(540)는 제2 통신 노드의 HARQ 버퍼(530)로부터 CCR별 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스를 획득할 수 있고, 대표 소프트 비트 값 및 부호 시퀀스에 기초하여 CCR별 소프트 비트 값들을 복구할 수 있다(S409). 복구된 복원 소프트 비트 값들은 다음과 같을 수 있다.
도 8은 복원 LLR들이 표시된 CCR의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 대표 LLR이 도 7에서 결정된 "70"이고, 부호 시퀀스가 도 7에서 결정된 "0010 1001 1100 0010"인 경우, 복원 LLR들이 표시된 CCR은 " 800"과 같이 구성될 수 있다.
참고로, 도 8은 CCR의 대표 소프트 비트 값이 모든 CCR에 그대로 적용되는 형태인데, 이렇게 복원하지 않고, 대표 소프트 비트 값을 CCR 내에 특정한 지점의 값이라고 가정하고, 대표 소프트 비트 값이 지정된 RE들을 보간(interpolation)하여 복원 소프트 비트 값을 출력할 수 도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 복원 소프트 비트 값들의 순서는 CCR 매핑 순서이므로, CCR 매핑 순서가 데이터 매핑 순서와 다를 경우, 제2 통신 노드의 CCR 디매퍼(540)는 데이터 매핑 순서와 동일하도록 복원 소프트 비트 값들을 배열할 수 있다.
한편, 제2 통신 노드의 디코더(550)는 제2 통신 노드의 레이트 디매쳐(560)로부터 결합 소프트 비트 값들을 획득할 수 있고, 획득된 결합 소프트 비트 값들에 대한 복호 동작을 수행할 수 있다(S410). 제2 통신 노드의 디코더(550)는 복호 결과에 따른 HARQ 응답을 생성할 수 있다. 단계 S401에서 수신된 신호에 대한 복호가 성공한 경우, 제2 통신 노드는 신호에 대한 HARQ 응답으로 ACK을 제1 통신 노드에 전송할 수 있다(S411). 또는, 단계 S401에서 수신된 신호에 대한 복호가 실패한 경우, 제2 통신 노드는 신호에 대한 HARQ 응답으로 NACK을 제1 통신 노드에 전송할 수 있다(S411).
제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터 HARQ 응답을 수신할 수 있다. ACK을 수신한 제1 통신 노드는 제2 통신 노드에서 신호가 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다. 반면, NACK을 수신한 제1 통신 노드는 제2 통신 노드에서 신호가 성공적으로 수신되지 못한 것으로 판단할 수 있고, 신호에 대한 재전송 절차를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템에서 제1 통신 노드로서,
    제2 통신 노드로부터 수신된 신호에 대한 X개의 원시 소프트 비트(original soft bit) 값들에 기초하여 W개의 대표 소프트 비트 값들을 결정하고, 상기 X개의 원시 소프트 비트 값들에 대한 부호 시퀀스(sign sequence)를 결정하는 CCR(coherent channel region) 매퍼(mapper);
    상기 CCR 매퍼에 의해 결정된 상기 W개의 대표 소프트 비트 값들 및 상기 부호 시퀀스를 저장하는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 버퍼; 및
    상기 HARQ 버퍼에 저장된 상기 W개의 대표 소프트 비트 값들 및 상기 부호 시퀀스를 사용하여 X개의 복원 소프트 비트 값들을 생성하는 CCR 디매퍼(demapper)를 포함하며,
    상기 X 및 상기 W 각각은 1 이상의 정수이고, 상기 X개의 원시 소프트 비트 값들은 RE(resource element)들로 구성되는 CCR을 통해 수신된 심볼들에 대한 원시 소프트 비트 값들이며, 상기 CCR은 미리 정의된 범위 이내의 채널 특성의 변화를 가지는 상기 RE들을 포함하는, 제1 통신 노드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 X개의 복원 소프트 비트 값들에 대한 절댓값들은 상기 W개의 대표 소프트 비트 값들과 동일한, 제1 통신 노드.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 CCR 매퍼는 상기 X개의 원시 소프트 비트 값들의 순서가 CCR 매핑 순서와 동일하도록 배열하는, 제1 통신 노드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 CCR 디매퍼는 상기 X개의 복원 소프트 비트 값들의 순서가 데이터 매핑 순서와 동일하도록 배열하는, 제1 통신 노드.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 CCR의 영역은 참조 신호(reference signal)들 간의 간격에 기초하여 결정되는, 제1 통신 노드.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 CCR의 경계를 기준으로 이웃한 RE들을 통해 수신된 심볼들에 대한 원시 소프트 비트 크기 값들 간의 차이는 미리 정의된 임계값(threshold) 이상인, 제1 통신 노드.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 CCR은 미리 정의된 임계값 이상의 자기상관(autocorrelation) 값을 가지는 소프트 비트 값을 가지는 심볼이 매핑된 RE들로 구성되는, 제1 통신 노드.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 W개의 대표 소프트 비트 값들이 상기 CCR을 구성하는 특정 RE를 위한 값인 경우, 상기 X개의 복원 소프트 비트 값들은 상기 특정 RE에 대한 보간(interpolation) 동작이 수행됨으로써 생성되는, 제1 통신 노드.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 CCR의 오프셋(offset)은 데이터가 매핑 가능한 RE들과 참조 신호들 간의 거리에 기초하여 결정되는, 제1 통신 노드.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 W개의 대표 소프트 비트 값들 중에서 하나 이상의 대표 소프트 비트 값이 상기 HARQ 버퍼에 저장되는 경우, 상기 W개의 대표 소프트 비트 값들 중에서 상기 HARQ 버퍼에 저장되지 않는 나머지 대표 소프트 비트 값과 상기 하나 이상의 대표 소프트 비트 값 간의 관계를 지시하는 그룹 수식이 저장되는, 제1 통신 노드.
  12. 통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
    제2 통신 노드로부터 수신된 신호에 대한 X개의 원시 소프트 비트(original soft bit) 값들에 기초하여 W개의 대표 소프트 비트 값들을 결정하는 단계;
    상기 X개의 원시 소프트 비트 값들에 대한 부호 시퀀스(sign sequence)를 결정하는 단계; 및
    상기 W개의 대표 소프트 비트들 값 및 상기 부호 시퀀스를 사용하여 X개의 복원 소프트 비트 값들을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 X 및 상기 W 각각은 1 이상의 정수이고, 상기 X개의 원시 소프트 비트 값들은 RE(resource element)들로 구성되는 CCR을 통해 수신된 심볼들에 대한 원시 소프트 비트 값들이며, 상기 CCR은 미리 정의된 범위 이내의 채널 특성의 변화를 가지는 상기 RE들을 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 X개의 복원 소프트 비트 값들에 대한 절댓값들은 상기 W개의 대표 소프트 비트 값들과 동일한, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 X개의 원시 소프트 비트 값들의 순서는 CCR 매핑 순서와 동일하도록 배열하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 X개의 복원 소프트 비트 값들의 순서는 데이터 매핑 순서와 동일하도록 배열하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  16. 삭제
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 CCR의 영역은 참조 신호(reference signal)들 간의 간격에 기초하여 결정되는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 CCR의 경계를 기준으로 이웃한 RE들을 통해 수신된 심볼들에 대한 원시 소프트 비트 크기 값들 간의 차이는 미리 정의된 임계값(threshold) 이상인, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 CCR은 미리 정의된 임계값 이상의 자기상관(autocorrelation) 값을 가지는 소프트 비트 값을 가지는 심볼이 매핑된 RE들로 구성되는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 W개의 대표 소프트 비트 값들이 상기 CCR을 구성하는 특정 RE를 위한 값인 경우, 상기 X개의 복원 소프트 비트 값들은 상기 특정 RE에 대한 보간(interpolation) 동작이 수행됨으로써 생성되는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
KR1020180049346A 2018-04-27 2018-04-27 통신 시스템에서 harq 기반의 송수신 방법 및 장치 KR102642585B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180049346A KR102642585B1 (ko) 2018-04-27 2018-04-27 통신 시스템에서 harq 기반의 송수신 방법 및 장치
US16/264,577 US10686566B2 (en) 2018-04-27 2019-01-31 Method for transmission and reception based on hybrid automatic repeat request in communication system and apparatus for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180049346A KR102642585B1 (ko) 2018-04-27 2018-04-27 통신 시스템에서 harq 기반의 송수신 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190125071A KR20190125071A (ko) 2019-11-06
KR102642585B1 true KR102642585B1 (ko) 2024-02-29

Family

ID=68291737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180049346A KR102642585B1 (ko) 2018-04-27 2018-04-27 통신 시스템에서 harq 기반의 송수신 방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10686566B2 (ko)
KR (1) KR102642585B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11870591B2 (en) * 2019-04-01 2024-01-09 Lg Electronics Inc. Time limit for HARQ retransmission
CN114050892B (zh) * 2021-11-11 2023-12-05 杭州红岭通信息科技有限公司 一种降低上行harq合并缓存空间大小的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012525786A (ja) * 2009-04-28 2012-10-22 インテル・コーポレーション Ｈａｒｑバッファ管理および無線システム用のフィードバック設計

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8699601B1 (en) * 2006-08-08 2014-04-15 Marvell World Trade Ltd. Distance-level combining for MIMO systems with HARQ and/or repetition coding
US8873671B2 (en) 2008-03-26 2014-10-28 Qualcomm Incorporated Method and system for LLR buffer reduction in a wireless communication modem
US8161358B2 (en) * 2008-10-06 2012-04-17 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Parity bit soft estimation method and apparatus
KR101269901B1 (ko) 2009-12-15 2013-05-31 한국전자통신연구원 Ｈａｒｑ를 지원하는 데이터 디레이트 매처 및 방법
KR20140023259A (ko) * 2010-11-05 2014-02-26 블랙베리 리미티드 캐리어 집성을 위한 harq 소프트 비트 버퍼 분할
US8891466B2 (en) * 2011-04-29 2014-11-18 Acer Incorporated Method of handling soft buffer for carrier aggregation and related communication device
US8908808B2 (en) * 2011-09-16 2014-12-09 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Systems and methods for demodulating a signal
GB2501091B (en) * 2012-04-11 2014-09-10 Broadcom Corp Method, apparatus and computer program for calculating a branch metric
KR102093246B1 (ko) 2012-09-04 2020-03-25 한국전자통신연구원 멀티채널 ｈａｒｑ 패킷의 수신을 위한 메모리 관리 방법 및 장치
US9674845B2 (en) 2013-11-04 2017-06-06 Qualcomm Incorporated Soft buffer management
US9654584B2 (en) * 2014-03-20 2017-05-16 Intel IP Corporation Apparatus and methods for reducing soft buffer size in MTC devices
CN105141398B (zh) * 2014-05-29 2020-02-11 北京三星通信技术研究有限公司 软缓存处理方法及设备
WO2016017052A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 日本電気株式会社 キャリアアグリゲーションでのダウンリンクｈａｒｑプロセスを処理するための方法及び装置
US9893865B2 (en) * 2014-12-22 2018-02-13 Industrial Technology Research Institute Method of handling communication operation in communication system and related apparatus
US10257105B2 (en) * 2016-12-02 2019-04-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitation of physical layer design for 5G networks or other next generation networks
US10313058B2 (en) * 2017-03-08 2019-06-04 Intel IP Corporation False positive detection using combining gain

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012525786A (ja) * 2009-04-28 2012-10-22 インテル・コーポレーション Ｈａｒｑバッファ管理および無線システム用のフィードバック設計

Also Published As

Publication number Publication date
US10686566B2 (en) 2020-06-16
KR20190125071A (ko) 2019-11-06
US20190334661A1 (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210384922A1 (en) Method and apparatus for low-density parity-check (ldpc) coding
US11888764B2 (en) Transmission apparatus, reception apparatus, communication method, and integrated circuit
US10644847B2 (en) Transmission apparatus, reception apparatus, communication method, and integrated circuit
CN110663205B (zh) 一种数据处理方法及数据处理装置
WO2018228596A1 (zh) 一种数据处理方法及数据处理装置
US11711185B2 (en) Method and device in communication node for wireless communication
KR102642585B1 (ko) 통신 시스템에서 harq 기반의 송수신 방법 및 장치
US10615923B2 (en) Method and apparatus for processing hybrid automatic repeat request process in communication system
KR102233954B1 (ko) 채널 코딩을 위해 사용된 ue와 기지국에서의 방법 및 디바이스
KR102462601B1 (ko) 통신 시스템에서 주파수 대역들을 통한 신호의 송수신 방법 및 장치
KR102591143B1 (ko) 통신 시스템에서 데이터의 재전송 방법 및 장치
JP5461824B2 (ja) 基地局装置、移動端末装置、移動通信システム及び情報再送方法
KR102016665B1 (ko) 통신 시스템에서 harq 프로세스의 처리를 위한 방법 및 장치
KR20230060313A (ko) 무선 통신 시스템에서 주기적 데이터 송수신 방법 및 장치
KR102661305B1 (ko) 통신 시스템에서 harq 피드백을 위한 방법 및 장치
KR102150689B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 초저지연 고신뢰성 통신을 위한 데이터 전송 방법 및 이를 위한 장치
KR102291796B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 초저지연 고신뢰성 통신을 위한 cbg 기반 전송 방법 및 이를 위한 장치
CN109495206A (zh) 一种被用于无线通信的用户、基站中的方法和设备
WO2023058264A1 (ja) 通信装置及び通信方法
WO2022215299A1 (ja) 基地局、端末、及び、通信方法
KR20220059909A (ko) 통신 시스템에서 harq 피드백을 위한 방법 및 장치
KR20230133618A (ko) 폴라 코드를 사용하는 통신 시스템에서의 harq 방법 및 장치
KR20230116562A (ko) 무선 통신 시스템에서의 변조 및 복조 방법 및 장치
CN116134937A (zh) 终端、基站及通信方法
KR20210058722A (ko) 통신 시스템에서 harq 재전송 장치 및 방법

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
GRNT Written decision to grant