KR20010023491A - Ｆｅｃ 코딩 및/또는 변조의 재선택에 의한 블록 ａｒｑ를위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

통신 시스템은 다수의 변조/코딩 스킴을 지원한다. 접속 품질이 허용 임계치 이하로 떨어질 때, ARQ 기술은 노이즈 및/또는 간섭에 보다 강한 대안의 변조/코딩 스킴을 사용한다. 정보 블록의 유연한(flexible) 재세분화 및 맵핑이 지원된다.

Description

ＦＥＣ 코딩 및/또는 변조의 재선택에 의한 블록 ＡＲＱ를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR BLOCK ARQ WITH RESELECTION OF FEC CODING AND/OR MODULATION}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템 분야에서의 에러 조작에 관한 것으로, 특히 다수의 FEC 코딩 및/또는 변조 스킴을 지원하는 디지털 통신 시스템에서 자동 재송신 요청(ARQ)을 사용한 에러 조작에 관한 것이다.
상업용 통신 시스템의 성장, 특히 셀룰러 무선전화 시스템의 급성장은 시스템 설계자로 하여금 소비자 허용 임계치를 초과하여 통신 품질을 감소시키지 않고 시스템 용량을 증가시키는 방식을 탐색하게 했다. 이 목적을 달성하는 다른 기술은 아날로그 변조가 부정상에 데이터를 새기는데 사용되는 시스템에서, 디지털 변조가 부정상에 데이터를 새기는데 사용되는 시스템으로의 변화를 포함하였다.
무선 디지털 통신 시스템에서, 표준화된 대기 인터페이스는 변조형, 버스트 포맷, 통신 프로토콜등을 포함한 대부분의 시스템 파라미터를 규정한다. 예를 들면, 유럽 통신 표준 기구(ETSI)는 고주파(RF) 물리 채널 또는 271kbps의 심볼 속도로 가우시안 최소 시프트 키잉(GMSK) 변조 스킴을 사용하는 링크를 통해 제어, 음성 및 데이터 정보를 통신하는데 시분할 다중 접속(TDMA)을 사용하는 이동 통신(GSM) 표준용 글로벌 시스템을 규정하였다. 미국에서, 통신 산업 협회(TIA)는 IS-54 및 IS-136과 같이 진보된 디지털 이동 전화 서비스(D-AMPS)의 다양한 버전, RF 링크를 통해 데이터를 통신하기 위하여 차동 직각 시프트 키잉(DQPSK) 변조 스킴을 사용하는 TDMA 시스템을 정의한 임시 표준을 발표하였다.
TDMA 시스템은 가용한 주파수를 하나 이상의 RF 채널로 분할한다. RF 채널은 TDMA 프레임의 타임슬롯에 대응하는 다수의 물리 채널로 더 분할된다. 로컬 채널은, 변조 및 코딩이 규정되는 하나 또는 몇몇 물리 채널로 구성된다. 이 시스템에서, 이동국은 업링크 및 다운링크 RF 채널을 통해 디지털 정보의 버스트를 송신하고 수신함으로써 분산된 복수의 기지국과 통신한다.
오늘날 사용중인 이동국 수의 증가로 셀룰러 통신 시스템내에서 보다 많은 음성 및 데이터 채널에 대한 필요성이 부각되고 있다. 그 결과, 기지국은, 이웃하거나 또는 가까이 이격된 셀에서 동일한 주파수로 동작하는 이동국들 사이의 간섭이 증가함에 따라 보다 가깝게 이격된다. 디지털 기술이 제공된 주파수 스펙트럼으로부터 보다 많은 유용 채널을 제공하지만, 간섭을 감소시키거나, 또는 특히 반송파 신호 세기 대 간섭비(즉, 반송파-간섭(C/I)비)를 증가시킬 필요성이 여전히 남아있다. 본 발명이 C/I 관점에서 채널 견고성을 측정하는 내용으로 기술되어 있지만, 반송파-노이즈 비가 일반적으로 채널 견고성에 대한 측정에도 역시 사용된다는 것을 기술 분야의 당업자가 안다는 것을 알아야 한다. 요컨대, "C/I"는 이 텍스트 전반에 걸쳐 사용되고 있지만, "C/I 및/또는 C/N"을 의미하는 것으로 취급될 수 있다.
다양한 통신 서비스를 제공하기 위해서는, 대응한 최소 사용자 비트률이 요구된다. 예를 들면, 음성 및/또는 데이터 서비스인 경우, 사용자 비트률은 음성 품질 및/또는 데이터 스루풋에 대응하며, 보다 높은 사용자 비트률은 보다 우수한 음성 품질 및/또는 보다 높은 데이터 스루풋을 생성한다. 총 사용자 비트률은 스피치 코딩, 채널 코딩, 변조 스킴, 및 TDMA 시스템에 대한 기술의 선택된 조합에 의해 결정된다.
종래에는, 여러가지 디지털 통신 시스템은 다양한 선형 및 비선형 변조 스킴을 사용하여 음성 또는 데이터 정보를 통신한다. 이 변조 스킴은, 예를 들면 가우시안 최소 시프트 키잉(GMSK), 직각 시프트 키잉(QPSK), 직각 진폭 변조(QAM)등을 포함한다. 전형적으로, 각각의 통신 시스템은 모든 조건하에서 정보를 송신하기 위하여 단일 변조 스킴을 사용하여 동작한다. 예를 들면, ETSI는 정보의 송신 및 재송신을 제공하기 위해 GMSK 변조 스킴을 사용하는 링크를 통해 제어, 음성 및 데이터 정보를 통신하는 GSM 표준을 기본적으로 규정하였다.
특정 시스템에 의해 사용되는 변조 스킴에 따라, 패킷 송신 스킴의 스루풋은 C/I 레벨이 감소함에 따라 상이하게 저하한다. 예를 들면, 변조 스킴은 다양한 값 또는 레벨을 사용하여 정보 심볼을 표현한다. QPSK, 예시적 보다 낮은 레벨 변조(LLM) 스킴과 관련된 신호 세트, 즉 진폭 계수가 도 1a에 도시되어 있다. 이에 비해 16QAM은 도 1b에 도시된 신호 세트를 갖는 보다 높은 레벨 변조(HLM) 스킴이다.
도 1a 및 도 1b로부터 알 수 있듯이, LLM 스킴에서의 계수들 사이의 최소 유클리드 거리는 동일한 평균 신호 전력에 대해 HLM 스킴에서의 계수들 사이의 최소 유클리드 거리보다 크므로, 수신 신호 처리가 LLM 스킴에서의 변조 변화들 사이를 구별하기 보다 용이하게 한다. 따라서, LLM 스킴은 노이즈 및 간섭에 대해 보다 강력하며, 즉 수용가능한 수신 신호 품질을 실현하기 위해 보다 낮은 반송파-간섭(C/I) 레벨을 필요로 한다. 한편, HLM 스킴은 보다 큰 사용자 비트률을 제공하며, 예를 들면 16QAM은 QPSK의 사용자 비트률의 두배를 제공하지만, 보다 높은 C/I 레벨을 필요로 한다.
그러나, 최근에는, 통신 시스템 유형에서의 송신에 사용되는 변조의 다이나믹한 적응이 보다 큰 사용자 비트률 및/또는 노이즈와 간섭에 대한 저항력 증가를 제공하기 위해 각각의 변조 스킴의 세기를 이용한 대안으로서 고려되어 왔다. 다수의 변조 스킴을 이용한 통신 시스템의 예는 미국 특허 공보 제5,577,087호에 기재되어 있다. 여기에는, 16QAM 및 QPSK 사이를 스위칭하는 기술이 설명되어 있다. 변조 유형 사이를 스위칭하는 결정은 품질 측정에 기초하여 행해지지만, 이 시스템은, 변조 스킴에서의 변화가 또한 채널 비트률, 예를 들면 송신 채널을 지원하는데 사용되는 타임슬롯 수의 변화를 요구함을 의미하는 일정한 사용자 비트률을 이용한다.
변조 스킴 이외에도, 디지털 통신 시스템은 또한 에러 수신 정보를 조작하는 다양한 기술을 이용하며, 이 기술은 미국 특허 공보 제5,577,087호에 기재되어 있지 않다. 일반적으로, 이 기술은, 수신기가 에러 수신 정보를 보정하는데 돕는 기술, 예를 들면 순방향 에러 정정(FEC) 기술, 및 에러 수신 정보를 수신기에 재송신되도록 하는 기술, 예를 들면 자동 재송신 요청(ARQ) 기술을 포함한다. FEC 기술은, 예를 들면 변조 이전에 데이터의 콘볼루션 또는 블록 코딩을 포함한다. FEC 코딩은 임의의 코드 비트 수를 이용한 임의의 콘볼루션 코드 수의 표현을 포함한다. 따라서, 코드률, 예를 들면 1/2 및 1/3에 의해 콘볼루션 코드를 언급하는 것이 일반적이며, 보다 낮은 코드률은 보다 큰 에러 보호를 제공하지만, 주어진 채널 비트률에 대해 보다 낮은 사용자 비트률을 제공한다.
ARQ 기술은 에러에 대하여 수신된 데이터 블록을 분석하는 것 그리고 임의의 에러를 포함한 블록의 재송신을 요청하는 것을 포함한다. 예를 들면, GSM에 대한 패킷 데이터 서비스로서 제안된 범용 패킷 무선 서비스(GPRS) 최적화에 따라 동작하는 통신 시스템에 대하여 도 2에 도시된 블록 맵핑 예를 고려한다. 여기서, 프레임 헤더(FH)를 포함한 논리 링크 제어(LLC) 프레임, 정보의 패이로드 및 프레임 검사 시퀀스(FCS)는 복수의 무선 링크 제어(RLC) 블록으로 맵핑되며, 무선 링크 제어 블록 각각은 정보 필드내의 에러를 검사하기 위해 수신기에 의해 사용될 수 있는 블록 헤더(BH), 정보 필드, 및 블록 검사 시퀀스(BCS)를 포함한다. RLC 블록은 또한 물리적 계층 버스트, 즉 송신용 반송파를 통해 GMSK 변조된 무선 신호로 맵핑된다. 본 예에서, 각각의 RLC 블록에 포함된 정보는 송신용 4개의 버스트에 걸쳐 인터리브될 수 있다.
수신기, 예를 들면 이동 무선 전화의 수신기에 의해 처리되는 경우, 각각의 RLC 블록은 복조 및 FEC 디코딩 이후에 블록 검사 시퀀스 및 CRC 기술을 사용하여 에러에 대해 평가될 수 있다. FEC 디코딩 이후에 에러가 있으면, 요청은, 재송신될 블록을 표시하여 송신 엔티티(entity), 예를 들면 통신 시스템에서의 기지국으로 역송신된다.
GPRS 최적화는 4개의 FEC 코딩 스킴(다양한 비율의 3개의 콘볼루션 코드 및 하나의 언코드된 모드)을 제공하지만, 하나의 변조 스킴(GMSK)만을 사용한다. 4개의 코딩 스킴중 하나가 현재 LLC 프레임에 선택된 후, RLC 블록으로의 프레임의 세분화가 수행된다. RLC 블록이 수신기에서 에러가 있어 재송신될 필요가 있으면, 선택된 오리지날 코딩 스킴은 재송신하는데 사용될 것이다.
ARQ 기술의 다른 예는 발행된 국제 출원 PCT/FI96/00259에 기재되어 있다. 여기서, 디지털 통신 시스템은, 접속과 관련된 품질 측정이 요청된 재송신 횟수에 기초하여 행해진다는 것이 기술되어 있다. 품질이 임계치 이하로 떨어지면, 보다 효율적인 코딩 스킴이 그 접속에 대한 정보를 송신하는데 사용된다.
상술된 적응 시스템이 무선 채널과 관련된 품질 변화에 대해 조정하려고 하지만, 임의의 단점 및 제약을 각각 지니고 있다. 예를 들면, 미국 특허 공보 제5,577,087호에 기술된 시스템은 변조의 변화에 대해 한정되며, ARQ 기술과 관련된 추가의 복잡성을 다루고 있지 않고 블록 세분화 또는 사용자 비트률 조정에 비추어 임의의 유연성을 제공하지 않는다. GPRS 최적화 및 상술된 PCT 출원이 ARQ를 다루고 있지만, 여기서 기술된 시스템은 FEC 코딩의 변화에 대해 한정된다. 게다가, GPRS 시스템은 재송신 블록에 대한 FEC 코딩의 변화를 허용하지 않고, PCT 출원에 제안된 FEC 코딩 변화는 대다수 경우에서 불필요로 할 수 있는 단순히 재송신 블록보다는 전체 접속에 영향을 미친다.
〈발명의 요약〉
상기, 및 정보를 통신하기 위한 종래의 방법 및 시스템의 다른 단점과 한정사항이 본 발명에 의해 극복되며, 송신용 정보를 준비하는데 사용되는 변조 및 FEC 코딩중 하나 또는 모두는 재송신될 블록에 대해 조정될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 정보 블록의 유연성있는 재세분화/맵핑은 이들 블록들을 재송신하는데 사용되는 FEC 코딩 및 변조중 하나 또는 모두에 대한 변화와 결합된다. 예를 들면, 재송신 블록은, 에러로 수신될 확률을 감소시키고 전체 시스템 성능을 개선하기 위해 보호의 증가 및/또는 보다 낮은 레벨의 변조를 제공하는 FEC 코딩을 사용하여 송신될 수 있다.
예를 들면, 통신 시스템에서의 기지국에서 재송신을 위한 요청이 수신되는 경우, 그 블록을 송신하는데 본래 사용된 FEC 코딩 및/또는 변조는 변화될 수 있다. 재송신 이전에, 예를 들면 RLC 블록으로의 LLC 프레임의 세분화, 및/또는 예를 들면 버스트에의 물리적 계층의 맵핑이 또한 수정될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징과 장점은 첨부한 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 보다 분명해질 것이다.
도 1a 및 도 1b는 QPSK 및 16QAM 변조 스킴에 대한 변조 배열을 각각 도시한 도면.
도 2는 GSM에 따라 동작하는 종래의 시스템에서의 정보 맵핑을 도시한 도면.
도 3은 본 발명을 유리하게 사용하는 통신 시스템의 블록도.
도 4a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 본래 송신된 블록에 대한 정보 맵핑을 도시한 도면.
도 4b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 도 4a의 본래 송신된 블록의 재송신을 위한 정보 맵핑을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 블록을 재송신하는 예시적인 방법을 도시한 플로우챠트.
도 6은 본 발명에 따른 재송신 기술의 다른 예시적인 실시예에 따라 블록을 재세분화하고 맵핑하는 것을 도시한 도면.
다음의 예시적인 실시예는 TDMA 통신 시스템의 내용으로 제공된다. 그러나, 기술 분야의 당업자는, 이 접속 방법이 설명할 목적만으로 사용되고 본 발명이 주파수 분할 다중 접속(FDMA), TDMA, 코드 분할 다중 접속(CDMA) 및 그 하이브리드를 포함한 모든 유형의 접속 방법에 쉽게 적용가능하다는 것을 알 것이다.
게다가, GSM 통신 시스템에 따른 동작은 참조로 여기에 포함된 유럽 무선 표준 기구(ETSI) 문서 ETS 300 573, ETS300 574 및 ETS 300 578에 기술되어 있다. 따라서, 제안한 패킷 데이터에 대한 GPRS 최적화(이하 간단히 "GPRS"라 함)와 관련한 GSM 시스템의 동작은 여기서 본 발명을 이해하는데 필요한 정도까지만 기술된다. 본 발명이 강화된 GPRS 시스템의 예시적인 실시예에 비추어 기술되어 있지만, PDC 또는 D-AMPS 표준 및 그 강화에 기초한 것과 같이 넓고 다양한 다른 디지털 통신 시스템에 사용될 수 있다는 것을 알 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(10)이 도시되어 있다. 시스템(10)은 호출을 관리하기 위하여 다수의 레벨을 갖는 계층적 네트워크로 설계된다. 업링크 및 다운링크 주파수 세트를 사용하여, 시스템(10)내에서 동작하는 이동국(12)은 그 주파수상에서 자신에게 할당된 타임슬롯을 사용한 호출에 관여한다. 상부 계층 레벨에서, 이동 교환 센터(MSC)의 그룹(14)은 발원지에서 목적지까지의 호출 라운팅을 담당한다. 특히, 이 엔티티는 호출의 셋업, 제어 및 종료를 담당한다. 게이트웨이 MSC로 공지되어 있는 MSC(14)중 하나는 공중 교환 전화망(PSTN)(18), 또는 다른 공중 및 개인망과의 통신을 조작한다.
하부 계층 레벨에서, MSC(14) 각각은 기지국 제어기(BSC)(16)의 그룹에 접속된다. GSM 표준하에서, BSC(16)는 CCITT 시그널링 시스템 No.7의 이동 응용 분야에 기초한 A-인터페이스로 공지된 표준 인터페이스하에서 MSC(14)와 통신한다.
한층 하부 계층 레벨에서, BSC(16) 각각은 기지국 트랜시버(BTS)(20)의 그룹을 제어한다. 각각의 BTS(20)는 업링크 및 다운링크 RF 채널을 이용하여 하나 이상의 통신 셀(21)과 같이 특정한 공통의 지리적 영역을 서비스하는 다수의 TRX(도시되어 있지 않음)를 포함한다. BTS(20)는 주로 데이터 버스트를 그 지정된 셀내의 이동국(12)으로 송신하고 그로부터 수신하기 위한 RF 링크를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 다수의 BTS(20)는 무선 기지국(RBS)(22)에 포함된다. RBS(22)는, 예를 들면 본 발명의 양수인인 LM 엘릭스사의 RBS-2000제품군에 따라 구성될 수 있다. 예시적인 이동국(12) 및 RBS(22) 구현에 관한 보다 세부사항에 대하여 관심있는 독자는 매그너스 프로디프(Magnus Frodigh)등에 허여된 발명의 명칭이 「다른 심볼 비율을 갖는 변조 스킴을 사용한 링크에 대한 링크 적응 방법」"A Link Adaptation Method For Links using Modulation Schemes that have Different Symbol Rates"이며 본 명세서와 공동 출원된 미국 특허 공보 제 호를 참조하면 되고, 상기 개시는 본 명세서에 참조로 포함되어 있다.
상술된 바와 같이, 재송신 기술은, 수신 엔티티(RBS(22) 또는 MS(12))가 송신 엔티티(MS(12) 또는 RBS(22))로부터 RLC 블록의 재송신을 요청할 수 있도록 시스템(10)에 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 시스템에서, 이동국(12) 및 RBS(22)는 적어도 두 개의 FEC 코딩 및/또는 변조 스킴을 지원하며, 하나는 오리지날 송신용이고 다른 하나는 재송신에 선택적으로 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 시스템(10)은 적어도 두 개의 변조 스킴과 하나의 FEC 코딩 스킴, 및 적어도 두 개의 FEC 코딩 스킴과 하나의 변조 스킴 또는 복수의 변조 스킴과 복수의 FEC 코딩 스킴을 가질 수 있다.
예시적 실시예의 제1 세트에 따르면, RLC 블록으로의 LLC 프레임의 세분화는 오리지날 송신에 사용되는 것에서 재송신에 사용되는 것으로 변화될 수 없다. 대신에, 물리적 계층에의 RLC 블록의 맵핑(예를 들면 송신 버스트)이 변화될 수 있다. 이는 변조 스킴 또는 FEC 코딩 스킴중 하나(또는 모두)의 변화를 포함한다. 예를 들면, 시스템(10)에는 하나의 변조 스킴 및 복수의 FEC 코딩 스킴이 제공될 수 있으며, 하나의 FEC 코딩 스킴은 본래 송신된 블록에 사용될 수 있고 제2 FEC 코딩 스킴은 재송신된 블록에 사용될 수 있다.
대안적으로, 복수의 변조 스킴은 하나의 FEC 코딩 스킴과 함께 제공될 수 있다. FEC 코드화 블록의 복사는 변조 이전에 송신 엔티티에 의해 저장될 수 있다. 재송신이 특정 블록에 대해 요청되면, 그 블록은 저장부로부터 검색되어 다른 변조기로 공급될 수 있다. 따라서, 이 예시적인 실시예인 경우, FEC 인코딩은 재송신을 위해 반복될 필요가 없으므로, 구현의 복잡성을 감소시킨다.
본 발명을 더 설명하기 위해, 시스템(10)이 복수의 변조 스킴(및 하나 이상의 FEC 코딩 스킴)을 지원하는 상세한 예시적인 실시예가 지금부터 설명될 것이다. 특히, 변조 간격당 두 개의 심볼, 예를 들면 16QAM 및 QPSK(또는 오프셋 16QAM 및 오프셋 QPSK)을 갖는 하나의 선형 변조 스킴으로부터 도출될 수 있는 것을 복수의 변조 스킴으로서 선택하는 것이 유리하다. 이러한 변조 스킴의 선택에 따라 동일한 복조기가 오리지날 및 블록의 재송신 모두에 사용하게 된다.
QPSK 변조 스킴 및 16QAM 변조 스킴의 신호 세트(진폭 계수)가 각각 도시되어 있는 도 1a 및 1b를 다시 참조한다. QPSK 스킴의 신호점은 점 A, B, C 및 D로 표시되고, 16QAM 스킴의 외부 신호점은 점 A', B', C' 및 D'로 표시된다. 따라서, QPSK 스킴은 16QAM 스킴에 의해 사용되는 진폭 계수의 서브세트를 사용한다. 심볼 비율이 동일하면, 이 특성에 의해 16QAM 복조기는 16QAM 스킴의 외부 신호점 A', B', C' 및 D'을 독점적으로 이용하여 QPSK 변조 신호를 쉽게 복조하게 된다. 결국, 동일한 복조기는, 동일한 펄스 모양 및 버스트 포맷이 모든 유형의 변조 송신에 사용되면, QPSK 및 16QAM 스킴으로 변조된 신호를 복조하는데 사용될 수 있다. 이 기술은, 엠.프로디프(M. Frodigh)등에 허여된 발명의 명칭 「다수의 변조 스킴을 지원하는 통신 시스템에서 정보를 복조하는 방법」"A Method for Demodulating Information in a Communication System that Supports Multiple Modulation Schemes"이며 본원과 함께 출원된 미국 특허 공보 제 호에 보다 상세히 기재되어 있으며, 상기 개시는 본 명세서에 참조로 포함되어 있다.
본 발명의 이 예시적인 실시예는 다음과 같이 복수 유형의 변조를 사용한다. 이동국(12) 및 RBS(22) 간의 접속시, RBS(22)에 의해 변조될 LLC 프레임은, 도 2와 관련하여 상술된 것과 유사한 방식으로 도 4a에 도시된 RLC 블록으로 세분화된다. 각각의 RLC 블록은 FEC 코딩 이후에 4개의 버스트(타임슬롯)를 통해 인터리브된다. 버스트가 도면에서 차례로 도시되어 있지만, 이 버스트는 이 접속을 지원하는 예시적인 TDMA 채널에 적당한 것으로서 제때에 확산된다. 특히, 블록(40)은 시스템(10)과 관련된 FEC 코딩 스킴을 이용하여 FEC 인코드되고, 버스트(42-48)를 통해 인터리브된다. 이들 버스트들에 운반될 정보는 16QAM 변조를 사용하여 변조된다. 인터리빙 및 변조 이전에, FEC 인코드된 블록은 이하 기술될 재송신시 사용가능하도록 RBS(22)에 의해 저장될 수 있다.
이동국(12)에 의해 상기 4개의 버스트가 수신된 후, 이동국의 수신기에 의한 복조, 디인터리빙 및 디코딩시의 블록(40)은, 예를 들면 널리 공지된 CRC 루틴을 사용하여 에러가 있는 것으로 간주된다고 가정한다. 다음에, 이동국(12)은, 예를 들면 임의의 널리 공지된 ARQ 루틴을 사용한 블록(40)의 재송신을 위해 업링크상에 제공된 시간 다중화 제어 채널을 통해 RBS(22)로 신호를 보낸다.
접속의 품질이 현재 FEC 코딩 및/또는 변조 스킴에 대해 충분하지 않으면, RBS(22)는 재송신 처리를 위하여, 본 실시예에서 개선된 노이즈 및/또는 간섭 저항을 갖도록 설계된 QPSK 변조인 대안 스킴을 선택할 것이다. 예를 들면, RBS(22)는 재송신 블록에 대한 요청 횟수를 카운트하고, 에러 송신 블록의 카운트된 횟수가 일부 소정의 임계치를 초과하는 경우 대안의 FEC 코딩 및/또는 변조 스킴만을 사용할 수 있다. 원한다면, 대안의 FEC 코딩 및/또는 변조 스킴은, 재송신 블록이 요청될 때마다, 즉 소정의 임계치가 0인 경우에 구현될 수 있다.
접속의 품질이 소정의 임계치 이하인 것으로 결정되면, RBS(22)는 저장부로부터, 부정 ARQ 확인시 식별된 FEC 인코드된 블록을 검색하고 도 4b에 도시된 바와 같이 RLC 블록(40)을 8개의 버스트(50-57)상에 재맵핑하는데, 상기 버스트는 이 경우 대안의 FEC 코딩/변조 스킴, 즉 QPSK 변조를 사용하여 변조된다. QPSK 변조에 사용되는 심볼당 비트 수가 16QAM 변조에 사용된 것의 1/2이므로, 동일한 FEC 인코딩 스킴이 사용되면 재인코딩은 불필요하다. 상술된 PCT 출원에 기술된 시스템과는 달리, 재송신되는 블록(40)만이 QPSK 변조를 사용하여 변조된다. 다른 예시적인 실시예에서, 블록에 적용될 FEC 코딩 스킴은 또한 오리지날 송신에 사용된 것과도 다를 수 있다.
재송신된 블록(40) 이외에도, 버스트(50-57)는 또한 이 블록의 재송신에 사용되는 세분화 프로시져를 가리키는 정보를 포함한다. 정규 "제1 시간 송신" 블록은 16QAM 변조를 사용하여 계속 변조된다. 따라서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 사용자 비트율은, 재송신된 블록이 올바르게 수신될 가능성을 증가시키기 위해 노이즈 및/또는 간섭에 대비한 보호 증가에 대한 상충관계(tradeoff)로서 재송신된 블록에 대해 감소된다.
본 예시적인 실시예에 따라 동작하는 재송신 기술은 도 5의 플로우챠트에 의해 요약될 수 있다. 여기서, 단계 60 및 62를 포함한 루프는, (에러 수신 블록을 포함한) 부정 ARQ 메시지가 송신 엔티티, 즉 상기 RBS(22)에서 수신될 때까지 대기하지만, 이동국(12)일 수도 있다. 플로우챠트에 기술된 예에서, 각각의 에러 수신 블록은 단계 64에서 재송신된 블록에 대한 새로운 변조 스킴을 선택하는데 충분하다. 그 다음, 블록은 단계 66에서 새로운 다수의 버스트로 재세분화(맵핑)된다. 마지막으로, 버스트는 외부 16QAM 변조 신호점, 예를 들면 단계 68에서 QPSK와 관련된 16QAM 진폭 계수의 서브세트를 사용하여 각각 변조되고 재송신이 발생한다.
물론, 송신 및 수신 엔티티 모두는, FEC 코딩 및/또는 변조 스킴의 조합이 수신된 정보를 적절하게 복조하고 디코드하기 위해 재송신된 블록에 사용된다는 것을 인식할 필요가 있다. 여기에 제공된 새로운 재송신 기술에 따른 다이나믹 FEC 코딩 및/또는 변조 변화의 특징을 조정하는 다양한 방식이 있다. 먼저, 선택 과정은 미리 결정되어 각각의 엔티티로 하드코드화된다. 즉, 수신 및 송신 엔티티는, 예를 들면 모든 재송신된 블록이 QPSK 변조를 사용하지만 동일한 FEC 코딩 스킴이라는 것을 알 수 있다.
두 번째로, 수신 엔티티는 재송신 요청의 일부로서 새로운 특정 FEC 코딩 및/또는 변조를 요청할 수 있다. 세 번째로, 송신기는 새로운 스킴을 선택하고 재송신된 블록의 적절한 FEC 코딩/변조 특성을 수신기에 통지하기 위해 짧은 메시지를 수신 엔티티에 송신할 수 있다. 후자인 경우, 선택 엔티티는 현재의 시스템의 평가, 및 C/I 또는 C/N 추정치, (가용하다면) 셀내의 이동국(12)의 상대적 위치에 관한 정보, 비트 에러률(BER), 수신 신호 세기, 현재의 시스템 부하등을 포함한 채널 특성에 기초한 특정 FEC 코딩/변조 스킴의 선택을 기본으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 에러 수신 블록의 저장된 복사는 물리적 계층으로 맵핑하기 전에 복수의 새로운 블록으로 분할된다. 상술된 실시예와는 달리, 이는 오리지날 RLC 블록을 둘 이상의 다른 RLC 블록으로 세분화함을 의미한다. 각각의 새로운 RLC 블록은 자체 (새로운) BH 및 BCS를 포함할 것이다. 그 다음, 각각의 새로운 RLC 블록의 재송신은 그 자체의 별도 ARQ 프로시져에 의해 제어될 것이다. 이로 인해 오리지날 RLC 블록에 대한 새로운 RLC 블록내의 정보 비트는 거의 없게 되며, RLC 블록 및 버스트 사이의 맵핑 역시 변할 것임을 의미한다.
그 예가 도 6에 도시되어 있으며, 에러 수신 블록(70)은 TDMA 버스트(76-90)로 맵핑하기 전에 두 개의 새로운 블록(72 및 74)로 분할된다. 두 개의 새로운 블록(72 및 74)만이 도 6에 도시되어 있지만, 기술 분야의 당업자는, 예전 블록(70)이 둘 이상의 새로운 블록으로 분할될 수 있다는 것을 알 것이다. 두 개의 새로운 RLC 블록의 FEC 코딩은 동일한(또는 다른) FEC 코딩 스킴을 사용할 수 있다. 그 다음, 버스트(76-90)에 맵핑된 정보는 대안의 스킴, 본 실시예에서는 QPSK 변조를 사용하여 변조된다.
상기로부터, 본 발명에 따른 재송신 기술은 시스템 성능을 크게 강화하고 시스템 및 RF 채널 조건의 변화에 대처하도록 보다 큰 유동성을 제공한다. 예를 들면, 본 발명에 따른 ARQ 스킴은 다른 사용자 비트률, 및 다른 C/I 및/또는 C/N 전제조건을 특징으로 하는 몇몇 코딩 및 변조 스킴을 이용하며, 이에 따라 스루풋의 증가 및/또는 지연의 감소를 초래할 수 있다.
본 발명이 일부 예시적인 실시예만을 참조하여 상세히 설명되었지만, 기술 분야의 당업자는, 다양한 수정이 본 발명을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 본 발명은 모든 등가물을 포함하도록 한 다음의 특허청구의 범위에 의해서만 정의된다.

Claims (29)

  1. 제1 유형의 변조를 이용하여 미리 송신된 정보의 블록을 재송신하는 방법에 있어서,
    (a) 재송신 처리 스킴을 생성하기 위해, 상기 제1 유형의 변조와 다른 제2 유형의 변조 및 상기 제1 유형의 코딩과 다른 제2 유형의 코딩중 적어도 하나를 선택하는 단계,
    (b) 상기 재송신 처리 스킴에 따라 상기 블록을 처리하는 단계,
    (c) 포맷된 블록을 발생시키기 위해, 상기 제1 송신 포맷과 다른 제2 송신 포맷으로 상기 처리된 블록을 포맷하는 단계, 및
    (d) 상기 포맷된 블록을 재송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블록과 관련된 링크 품질을 감시하고, 상기 감시된 링크 품질이 소정의 임계치 이하로 떨어질 때만 단계 (a)-(c)를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 링크 품질을 감시하는 단계는
    에러 수신 블록 수를 카운트하는 단계, 및
    상기 에러 수신 블록 수를 소정의 블록 수와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는 블록 에러률의 추정치에 기초하여 상기 선택을 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는, 상기 블록이 재송신되는 링크와 관련된 반송파-간섭비의 추정치에 기초하여 상기 선택을 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는, 상기 블록이 재송신되는 링크와 관련된 수신기 및 송신기 모두에 공지된 소정의 알고리즘에 기초하여 상기 선택을 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는, 송신기에서 상기 블록이 재송신되는 링크와 관련된 수신기로부터 상기 제2 변조 및 상기 제2 코딩중 적어도 하나에 대한 요청을 수신하는 단계, 및
    상기 요청에 기초하여 상기 선택을 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는
    상기 블록이 재송신되는 링크와 관련된 송신기에서, 상기 제2 변조 및 상기 제2 코딩중 상기 적어도 하나가 선택되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는 상기 제2 유형의 변조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는 상기 제2 유형의 코딩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 유형의 변조는 고레벨 변조이고, 상기 제2 유형의 변조는 저레벨 변조인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 유형의 코딩은 데이터 비트당 제1 개수의 코드를 갖고 상기 제2 유형의 코딩은 데이터 비트당 제2 개수의 코드를 가지며, 상기 제2 개수는 상기 제1 개수보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제2 유형의 변조는 상기 제1 유형의 변조와 관련된 신호점의 서브세트를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 송신 포맷 모두는 상기 데이터의 블록이 맵핑되는 송신 버스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 블록은 상기 제1 송신 포맷으로 제1 개수의 버스트 및 상기 제2 송신 포맷으로 제2 개수의 버스트를 통해 인터리브되며, 상기 제1 및 제2 개수는 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 포맷 단계는 상기 블록 및 물리적 계층 사이의 맵핑을, 상기 제1 송신 포맷에서 상기 제2 송신 포맷으로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 포맷 단계는 상기 블록을 적어도 두 개의 블록으로 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제1 유형의 변조 및 제1 유형의 코딩을 사용하여 미리 송신된 정보의 블록을 재송신하는 방법에 있어서,
    상기 블록을 적어도 두 개의 블록으로 분할하는 단계,
    제2 유형의 코딩을 사용하여 상기 적어도 두 개의 블록을 인코딩하는 단계,
    상기 적어도 두 개의 블록을 송신 포맷으로 맵핑하는 단계,
    변조 신호를 발생시키기 위해, 제2 유형의 변조를 사용하여 상기 맵핑된 블록을 변조하는 단계, 및
    상기 변조 신호를 재송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유형의 코딩은 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유형의 변조는 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유형의 변조는 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 블록을 송신 포맷으로 맵핑하는 단계는 8개의 TDMA 버스트를 통해 상기 적어도 두 개의 블록을 인터리브하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 제2 유형의 변조는 상기 제1 유형의 변조의 진폭 계수의 서브세트를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제18항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 블록을 송신 포맷으로 맵핑하는 단계는 CDMA 송신에 대해 상기 적어도 두 개의 블록을 적응시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 송수신 유닛(transceiving unit)에 있어서,
    블록이 에러로 수신됨을 가리키는 부정 확인 신호를 수신하기 위한 수단,
    상기 확인 신호에 응답하여 상기 블록을 처리하기 위하여, 제1 변조/FEC 코딩 스킴에서 상기 제1 변조/FEC 코딩 스킴과 다른 제2 변조/FEC 코딩 스킴으로 선택적으로 전환하기 위한 수단, 및
    상기 제2 변조/FEC 코딩 스킴을 사용하여 처리한 후 상기 블록을 재송신하지만, 상기 제1 변조/FEC 코딩 스킴을 사용하여 다른 블록을 계속 송신하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 유닛.
  26. 제25항에 있어서, 상기 선택적으로 전환하기 위한 수단은
    상기 부정 확인 신호의 개수를 카운트하기 위한 수단, 및
    상기 카운트된 개수가 소정의 임계치를 초과하면, 상기 제1 변조/FEC 코딩 스킴에서 상기 제2 변조/FEC 코딩 스킴으로 전환하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 유닛.
  27. 제25항에 있어서, 상기 선택적으로 전환하기 위한 수단은 소정의 시스템 특성에 기초하여 복수의 변조/FEC 코딩 스킴으로부터 상기 제2 변조/FEC 코딩 스킴을 선택하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 유닛.
  28. 송수신 유닛에 있어서,
    블록이 에러로 수신됨을 가리키는 부정 확인 신호를 수신하기 위한 수단,
    상기 확인 신호에 응답하여 상기 블록을 적어도 두 개의 블록으로 선택적으로 분할하기 위한 수단, 및
    상기 적어도 두 개의 블록을 재송신하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 유닛.
  29. 제28항에 있어서, 상기 블록은 본래 제1 변조/FEC 코딩 스킴을 사용하여 송신되고, 상기 적어도 두 개의 블록은 상기 제1 변조/FEC 코딩 스킴과 다른 제2 변조/FEC 코딩 스킴을 사용하여 재송신되는 것을 특징으로 하는 송수신 유닛.
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