KR20020042438A - 서브-패킷 전송 방법 및 수신 방법 - Google Patents

서브-패킷 전송 방법 및 수신 방법 Download PDF

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KR20020042438A
KR20020042438A KR1020010073593A KR20010073593A KR20020042438A KR 20020042438 A KR20020042438 A KR 20020042438A KR 1020010073593 A KR1020010073593 A KR 1020010073593A KR 20010073593 A KR20010073593 A KR 20010073593A KR 20020042438 A KR20020042438 A KR 20020042438A
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Abstract

스케쥴링 유연성을 허용하면서 채널 리소스들을 효율적으로 활용하는 ARQ 기술에 대해 서술한다. 상기 ARQ 기술은, 인코더 패킷 식별자들, 시퀀스 식별자들 및 사용자 식별자들을 활용하는 비동기 병렬 패킷 전송이다. 본 발명의 ARQ 기술은, 상기 식별자들이, 서브-패킷이 예정되어 있는 사용자와, 상기 서브-패킷의 식별 및 상기 서브-패킷의 시퀀스를 사용자에게 표시하기 때문에, 병렬 채널들과 물리적 층 프레임들 사이에 엄밀한 타이밍 관계들을 존재하게 할 필요가 없다.

Description

서브-패킷 전송 방법 및 수신 방법{Hybrid ARQ with parallel packet transmission}
관련 주요 사항은 다음의 출원: "통신 시스템에서 비동기적으로 증가하는 리던던시 수신을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 2000년 9월 12일에 출원된 미국 특허 출원 제09/660,092호; 및 "통신 시스템에서 비동기적으로 증가하는 리던던시 전송을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 2000년 9월 12일에 출원된 미국 특허 출원 제09/660,098호에 기재되어 있다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이며, 특히 통신 시스템용 자동 수신 요구(ARQ) 기술에 관한 것이다.
통신 시스템들 내의 통신 채널들의 질은 통신 시스템의 효율성을 결정한다. 효율성의 한 방법은 시스템의 처리량이다. 상기 처리량은 한정된 시간 주기 동안 통신 시스템에서 성공적으로 전송되고 수신되는 정보의 양이다. 그러므로 수용가능한 처리량에서 동작하는 가능한 한 많은 통신 채널들을 갖도록 하는 서비스 제공자들(통신 시스템들의 소유자 및 운영자)(service providers)의 목적이다.
무선 통신 시스템들에서, 이동국(예를 들어, 셀 폰)과 기지국간 또는 다른 시스템 장치간 정보의 교환을 위해 공중 인터페이스(air interface)가 사용된다. 상기 공중 인터페이스는 복수의 통신 채널들을 포함한다. 상기 채널들 중 어느 하나를 통한 전송의 질은 변한다. 그래서, 예를 들어, 기지국과 이동국간의 어느 특정한 채널은 어느 한 순간에 수용가능한 처리량을 가지지만 다른 순간에는 수용불가능한 처리량을 가질 수 있다. 서비스 제공자들은 수용가능한 레벨에서 자신들의 공중 인터페이스의 처리량을 유지하려고 할 뿐만 아니라 가능한 한 많은 처리량을 증가시키려 한다.
상대적으로 낮은 질의 통신 채널을 통해 정보가 여러 번 전송되면 수신될 때 정보에 에러들이 포함될 정도로 악영향을 준다. 낮은 질의 통신 채널들을 보상하기위해, 통신 시스템은 정보 전송의 기술을 사용한다. 전송 장치는, 일단 수신된 정보가 에러들을 포함하지 않도록 하고 포함하더라도 수용가능한 수의 에러들을 포함하도록, 상기 정보를 수신 장치에 소정의 횟수로 전송한다. 상기 수신 장치는 기지국과 같은 시스템 장치가 될 수 있고 셀 폰과 같은 가입자 장치가 될 수도 있다. 유사하게, 상기 전송 장치는 시스템 장치 또는 가입자 장치가 될 수 있다. 시스템 장치는 상기 서비스 제공자가 소유하고 운영하는 임의의 장치가 될 수 있다.
상기 수신 장치에서 검출된 에러들로 인해 정보의 재전송을 위해 폭넓게 사용되는 기술을 자동 재전송 요구(ARQ)라 칭한다. ARQ 방법은 통신 채널을 통해 전송된 정보가 어떠한 에러들을 포함함이 없이 수신되었음을 확인하는 기술이다. 수신 장치는, 전송된 정보가 에러들을 포함함이 없이 수신되었다는 것을 확인하는 메시지를 전송 장치에 보낸다. 전송된 정보에 에러들이 포함되어 수신되었다면, 상기 수신 장치는 전송기에게 정보를 재전송할 것을 요구하는 메시지를 전송 장치에 보낸다. 전송기는 동일한 또는 상이한 채널 코딩을 이용하여 이전에 전송한 정보의 전부 또는 일부를 재전송할 수 있다.
ARQ는 채널 코딩과 관련해서 통상적으로 사용된다. 채널 코딩은 수신 장치가 에러들을 검사하고 정정할 수 있도록 전송된 정보내의 리던던시의 창조(creation)를 포함한다. 또한, 상기 수신 장치는 대응하는 디코딩 동작을 수행하여 정보를 얻는다. 디코딩 동작은 디코더에 의해 수행된다. 주요한 ARQ 방법들 중 2가지는 선택적 재전송(SR)과 정지-및-대기 프로토콜이다. SR ARQ 및 정지-및-대기 프로토콜 모두에서, 증가하는 리던던시(IR)의 개념이 사용된다. IR에서, 수신 장치는 동일한또는 상이한 코딩을 사용한 동일한 정보의 이전 전송들과 함께 재전송된 정보를 디코더에서 결합시키는 것을 시도한다. 결합된 정보의 디코딩은 디코딩 동작의 성능을 향상시켜 성공적인 디코딩의 가능성을 증가시키며, 결합된 정보의 디코딩은 상기 재전송된 정보를 성공적으로 수신하는데 요구되는 재전송의 횟수를 감소시킨다. 종래의 기술에서, SR ARQ 및 정지-및-대기 프로토콜과 함께 동작하는 IR 방식은 정의되어 있다.
SR ARQ과 함께 동작하는 IR 방식에서, 데이터는, 페이로드(payload), 헤더 및 트레일러 부분들(trailers)을 포함하는 패킷들로서 통상적으로 인코드되고 포맷되며 패키지화된다. 상기 트레일러 및 헤더 부분은 가입자 정보를 포함하지 않는 오버헤드(overhead)이며, 그것들은 가입자를 식별하는 정보(예를 들어, 식별 정보) 및 패킷을 처리하는 방법에 관한 정보(예를 들어 처리 정보)를 포함한다. 시작된 패킷의 페이로드 내의 정보로부터 특정하는 가입자를 식별하는 정보는 상기 헤더에 유지되어 있다. 또한, 상기 헤더는 상기 페이로드 정보를 적절하게 디코드하기 위해 수신된 패킷들을 디코더에서 소프트 결합시키는 방법에 관한 정보를 포함한다.
수신된 패킷으로부터 또는 패킷들의 조합으로부터 최초의 정보를 도출해낼 수 있도록 정보의 각각의 블록에 대한 임의의 수의 복사본이 전송된다. 다른 가입자들은 다른 양의 정보를 다른 속도로 전송할 수 있다. 그렇지만, 위에서 언급한 바와 같이, 정보를 일단 수신하고 그 정보를 처리하는 방법을 설명하는 많은 정보가 필요하다. SR 프로토콜은 과도한 오버헤드 정보 때문에 효과적인 대역폭이 아니다. 그렇지만, 헤더 정보를 사용하지 않고서는, 상기 수신 장치는 상기 수신된 정보의 패킷들을 식별할 수 없고, 적절하게 결합할 수 없으며, 또한 디코드할 수 없다. 상기 헤더 정보가 에러들로 인해 오염될 가능성을 줄이기 위해, 상기 패킷들의 헤더부는 무겁게 코딩된다. 상기 중코딩(heavy coding)은 상기 헤더 정보에 부가되어야 할 보다 많은 리던던시를 요구하는 보다 힘든 코딩이다. 그래서, 상기 중코딩은 통신 채널들의 처리량을 감소시키는 보다 많은 오버헤드를 만들어내고 그래서 통시 시스템의 효율성은 감소된다.
정지-및-대기 프로토콜을 갖는 IR 방식에서, 정보의 블록은 n 패킷으로 코드되며, 여기서 n은 2 또는 그 이상의 정수이다. 그 자체에 의해 또는 다른 패킷 또는 또 다른 패킷의 일부와 함께 결합하는 상기 패킷들 각각은 최초의 정보 블록을 디코드하는데 사용될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 패킷이 특정한 가입자에게 할당된 시간 슬롯(들) 동안 전송된다. 전송된 패킷들은 수신되어 디코드된다. 디코딩이 성공되었다면(즉, 에러들이 검출되지 않았거나 수용가능한 수의 에러들이 검출되었다면), 수신 장치는, 정보가 적절하게 디코드되었고 정보의 새로운 블록이 전송될 수 있음을 표시하는 ACK(ACKnowledge) 메시지를 전송 장치에 전송한다. 디코딩이 성공되지 못하였다면(즉, 에러가 검출되었거나 수용불가능한 수의 에러들이 검출되었다면), 상기 수신 장치는, 동일한 정보의 블록을 나타내는 패킷들의 다른 그룹을 재전송할 것을 표시하는 NACK(Negative ACKnowledge)를 전송 장치에 전송한다. ACK 메시지는 그래서 포지티브 확인 메시지의 예이며 NACK 메시지는 네거티브 확인 메시지의 예이다.
수신된 패킷을 성공적으로 디코딩하지 못하면, 상기 수신 장치는, 수신된 에러를 포함하는 패킷을 저장한다. 상기 수신 장치는, 이 저장된 패킷을 동일한 정보의 블록에 대한 이후의 반복 패킷 전송과 결합시켜, 그러한 블록 내의 정보를 적절하게 디코드하고자 할 것이다. ACK 또는 NACK 확인 메시지들은 이후 ACK/NACK 메시지로서 칭한다.
상기 수신 장치는 상기 패킷이 수신되었던 시간 슬롯과 관련하는 특정한 시간 슬롯에서 패킷의 수신에 뒤이어 ACK/NACK 메시지를 전송한다. 전송 장치는, 그러한 메시지가 수신되었던 시간 슬롯 또는 시간 주기에 기초해서 특정한 ACK/NACK 메시지를 특정한 패킷 전송과 연관시킨다. 예를 들어, 슬롯 주기 m 동안 수신된 ACK/NACK 메시지는 슬롯 m-k에서 패킷 전송에 대응하며, 여기서 k는 통신 시스템에 의해 고정된 시간 슬롯들의 (시간 슬롯들의 부분들을 포함하는) 특정한 수를 나타내며, m은 1 또는 그 이상의 정수이며 k는 0보다 큰 수이다. k에 의해 나타내어지는 시간 슬롯들의 수는 패킷의 전송 및 응답하는 ACK/NACK 메시지의 수신 사이에 경과된 시간을 나타내는 지식(equipment)을 전송하기 위한 왕복 지연(roundtrip delay)이다.
패킷 전송에 응답해서 (특정한 시간 슬롯에서) NACK를 수신하면, 전송 장치는 (상이하게 채널 코딩되었거나 코딩되지 않았던) 동일한 정보의 블록을 나타내는 반복 패킷을 전송한다. 상기 전송 장치는 상기 ACK/NACK 메시지의 수신에 뒤이어서 소정 수의 시간 슬롯들 동안 반복 패킷 전송을 전송한다. 그래서, 상기 반복 패킷은 특정한 타이밍 관계에 따라 상기 수신된 ACK/NACK 메시지에 전송된다.
상기 수신 장치는 그러한 메시지가 수신되었던 시간 슬롯 또는 시간 주기에기초해서 특정한 반복 패킷 전송을 ACK/NACK 메시지에 연관시킨다. 예를 들어, 슬롯 주기 p 동안 수신된 반복 패킷 전송은 슬롯 p-j에서 전송된 ACK/NACK 메시지에 대응하며, 여기서 j는 통신 시스템에 의해 고정된 시간 슬롯들의 (시간 슬롯들의 부분들을 포함하는) 소정 수를 나타내며, p는 1과 동일한 정수이며, j는 0보다 큰 수이다. j에 의해 나타내어지는 시간 슬롯들의 수는 ACK/NACK 메시지의 전송과 반복 패킷의 수신 사이에서 경과된 시간을 나타내는 지식(equipment)을 수신하기 위한 왕복 지연이다. 타이밍 관계 때문에, 패킷들의 헤더들 내의 식별 정보를 전송할 필요가 없는데, 왜냐하면 상기 패킷들은 수신되었던 시간 슬롯에 기초해서 식별될 수 있고 소프트 결합될 수 있기 때문이다.
도 1은 정지-및-대기 프로토콜을 설명하는 예(10)를 도시한다. 전송 장치는 시간 t0에서 수신 장치로 제1 패킷을 전송한다. 시간 t에서 상기 제1 패킷을 수신하면, 상기 수신 장치는 시간 t1내지 t2사이에 상기 제1 패킷을 디코드하려고 한다. 상기 디코딩이 성공적이면 상기 수신 장치는 상기 전송 장치에 시간 t에서 ACK를 전송한다. 상기 ACK는 시간 t3에서 수신되는데, 이 시간은 시간 t0후의 k 시간 슬롯들에 대응한다. 타이밍 관계 및 시간 t0에서의 상기 제1 패킷의 전송 후에 상기 ACK가 k 시간 슬롯들에서 수신되었다는 사실에 기초하여, 상기 전송 장치는 상기 ACK를 상기 제1 패킷이 전송되었던 상기 수신 장치와 연관시킨다.
상기 ACK를 처리하면, 상기 전송 장치는, 상기 ACK가 상기 수신 장치에 의해 성공적으로 디코드된 것으로 결정한다. 따라서, 시간 t4에서, 상기 전송 장치는제2 패킷을 전송한다. 상기 제2 패킷은 시간 t5에서 수신된다. 이 시간은 상기 수신 장치가 상기 제2 패킷을 성공적으로 디코드할 수 없는 시간이다. 따라서, 상기 수신 장치는 시간 t6에서 NACK를 전송한다. 이 NACK는 시간 t7에서 수신되고, 이 시간은 시간 t4후의 k 시간 슬롯들에 대응한다. 상기 NACK에 응답해서, 상기 전송 장치는 시간 t8에서 제2 패킷을 재전송하며, 상기 재전송된 제2 패킷은, 상기 제2 패킷의 처음의 전송과 동일한 방식으로 채널 인코드될 수 있거나 인코드되지 않을 수 있다. 상기 재전송된 제2 패킷은 상기 수신 장치에 의해 시간 t9에서 수신되며, 상기 시간은 시간 t6후의 j 시간 슬롯들에 대응한다. 상기 시간 관계 및 시간 t6에서의 상기 NACK의 전송 후에 상기 패킷이 j 시간 슬롯들에 수신되었다는 사실에 기초하여, 상기 전송 장치는, 상기 수신된 패킷이 시간 t6에서 전송된 그 NACK에 대한 응답, 즉 상기 제2 패킷의 재전송인 것으로 판단한다.
종래 기술에서의 정지-및-대기 프로토콜은 그래서 전송 장치와 수신 장치 사이의 엄밀한 타이밍 관계 내에서 반복 패킷 전송이 이루어지는 동기 프로토콜이다. 동일한 블록의 데이터에 대한 연속적인 패킷 재전송은 시간 주기가 일정한 슬롯들의 수와 관련해서 통상적으로 표현된 그러한 시간 주기에 의해 분리된다. 요컨대, 전송이 이루어질 때, 반복된 패킷 전송(또는 새로운 패킷 전송)에 뒤이어서 NACK(또는 ACK)를 나타내는 ACK/NACK 메시자가 나중에 소정의 고정된 수의 슬롯들에 전송되어야만 한다.
상기 정지-및-대기 프로토콜의 문제는 상기 전송 장치가 상기 수신 장치로부터의 피드백을 대기할 때는 채널이 사용되지 않는다는 것이다. 종래 기술에서 제안된 몇몇 해결책은, 타이밍 관계들을 사용함으로써 동일한 사용자 또는 상이한 사용자들로의 병렬 정지-및-대기 전송을 허용한다. 즉, 전송들 사이의 시간 주기 동안, (동일한 또는 다른 가입자들과 관련된) 다른 전송이 발생할 수 있다. 도 2는 병렬 정지-및-대기 프로토콜을 설명하는 예(20)를 도시한다. 전송 장치가 사용자 1의 수신 장치로부터 ACK/NACK를 대기하는 동안 t0내지 t3사이에서, 상기 전송 장치는 (시간 t0'에서의)사용되지 않은 시간 슬롯 또는 병렬 채널에서 사용자 2의 수신 장치로 패킷을 전송한다. 병렬 정지-및-대기 전송에서 사용된 프로토콜은 물리적 층 타이밍(physical layer timing)을 사용하는 단계를 포함하며, 즉 병렬 채널들은 물리적 층 프레임들에 의해 식별된다. 물리적 층 프레임은 하나의 패킷의 전송 시간에 대응한다는 것에 유념하라. 패킷 사이즈 및 전송률에 의존해서, 물리적 층 프레임은 하나 또는 그 이상의 슬롯들을 포함할 수 있다. 다음의 예에서, 프레임 지속 기간은 하나의 슬롯과 동일하다. 예를 들어, 사용자 1 및 2를 위한 채널들은 홀수 및 짝수의 물리적 층 슬롯들에 각각 맵핑된다. 또한, 사용자 1 및 2 대신에, 상기 병렬 채널들은 동일한 사용자로의 상이한 패킷들의 전송을 위해 사용될 수도 있다.
병렬 채널들과 물리적 층 슬롯들 사이의 엄밀한 타이밍 관계들은 상기 채널의 비효율적인 사용을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 홀수 슬롯들을 통해 상기 병렬 채널에 대한 사용자 1을 위한 전송이 완료되면, 짝수 슬롯들을 통해 상기 병렬 채널 상에서 행해지는/행해졌던 사용자 2를 위한 재전송이 홀수 슬롯들을 상기 병렬 채널 상에서는 행해질 수 없는데, 왜냐하면 사용자 2는 짝수 슬롯들을 통해 상기 병렬 채널에 대한 재전송의 발생이 기대되기 때문이다. 그래서, 홀수 슬롯들을 갖는 상기 병렬 채널은 사용되지 않을 수도 있다.
부가적으로, 병렬 채널들 및 물리적 층 슬롯들간의 엄밀한 타이밍 관계들이 스케쥴링 비유연성(scheduling inflexibility)도 일으킬 수 있다. 시스템 처리량을 증가시키기 위해, 양호한 채널 조건들이 존재할 때 특정한 수신 장치를 위한 데이터가 전송되도록 스케쥴링 유연성(scheduling flexibility)이 소망된다. 엄밀한 타이밍은, 특히 재전송들과 관련해서 이 소망의 스케쥴링 유연성을 제한한다.
발명의 요약
본 발명은 스케쥴링 유연성을 허용하면서 채널 리소스들을 효율적으로 활용하는 ARQ 기술이다. 본 발명의 ARQ 기술은, 인코더 패킷 식별자들, 시퀀스 식별자들 및 사용자 식별자들을 활용하는 비동기 병렬 패킷 전송이다. 본 발명의 ARQ 기술은, 상기 식별자들이, 서브-패킷이 누구에게 사용되는지와, 상기 서브-패킷의 식별 및 상기 서브-패킷의 시퀀스를 사용자에게 표시하기 때문에, 병렬 채널들과 물리적 층 프레임들 사이에 엄밀한 타이밍 관계들을 존재하게 할 필요가 없다. 일실시예에서, 본 발명은 병렬 채널 인코더 패킷 전송 시스템에서 서브-패킷을 전송하는 방법으로서, 상기 방법은, 식별자들을 갖는 제 1 서브-패킷을 생성하기 위해 제1 서브-패킷에 시퀀스 식별자, 사용자 식별자 및, 인코더 패킷 식별자를 첨부하는 단계와, 상기 사용자 식별자에 의해 지시된 사용자에 식별자들을 갖는 상기 제 1 서브-패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
도 1은 종래 기술에 따른 정지-및-대기 프로토콜을 설명하는 예에 대한 도시도.
도 2는 종래 기술에 따른 병렬 정지-및-대기 프로토콜을 설명하는 예에 대한 도시도.
도 3은 사용자에게 전송될 정보의 블록에 대한 도시도.
도 4는 4 병렬 인코더 패킷 전송 시스템을 위한 본 발명을 설명하는 예에 대한 도시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명*
30 : 정보의 블록 32 : 서브-패킷들
본 발명은 스케쥴링 유연성을 허용하면서 채널 리소스들을 효율적으로 활용하는 ARQ 기술이다. 본 발명의 ARQ 기술은, 인코더 패킷 식별자들, 시퀀스 식별자들 및 사용자 식별자들을 활용하는 비동기 병렬 패킷 전송이다. 본 발명의 ARQ 기술은, 상기 식별자들이, 서브-패킷이 누구에게 사용되는지와, 상기 서브-패킷의 식별 및 상기 서브-패킷의 시퀀스를 사용자에게 표시하기 때문에, 병렬 채널들과 물리적 층 프레임들 사이에 엄밀한 타이밍 관계들을 존재하게 할 필요가 없다.
도 3은 사용자에게 전송되는 정보의 블록을 도시한다. 정보(인코더 패킷)의 블록(30)은 n 서브-패킷들(32)로 채널 인코드된다. n 서브-패킷들 각각이 전송되기 전에, 사용자 식별자(UI), 인코더 패킷 식별자(EPI) 및 서브-패킷 시퀀스 식별자(SI)는 각각의 서브-패킷에 부가되어 전송을 위한 식별자들을 갖는 서브-패킷을 생성한다. 상기 서브-패킷을 수신하는 수신 장치가 식별자들에 의해 제공되는 정보를 검색할 수 있도록, 상기 식별자들은 상기 서브-패킷과 관련해서 특정한 위치에 위치되어 있다.
상기 사용자 식별자는 사용자의 식별에 대응한다. 상기 사용자 식별자는 패킷이 누구에게 사용되는지를 사용자에게 표시한다. 상기 인코더 패킷 식별자는 인코더 패킷을 식별한다. 일실시예에서, 상기 인코더 패킷 식별자들은 패킷 전송 시스템에서 적어도 병렬 채널들의 수와 대응한다. 상기 인코더 패킷 식별자를 나타내는데 사용된 비트 수는 병렬 채널들의 수에 의존한다. 예를 들어, 2개의 병렬 채널이 있다면, 하나의 비트가 양 채널을 식별하는데 사용되는데, 즉 1의 값을 갖는 비트는 제 1 채널을 식별하는데 사용되고 0의 값을 갖는 비트는 제 2 채널을 식별하는데 사용될 것이다. 4개의 병렬 채널들이 있다면, 2 비트가 상기 채널들을 식별하는데 사용된다. 일단 패킷의 전송이 성공되면, 성공적인 패킷 전송을 위해 사용된 상기 인코더 패킷 식별자는 다른 패킷 전송을 위해 재사용된다.
상기 시퀀스 식별자는 링크 층에서 인코더 패킷의 특정한 서브-패킷 전송을 표시한다. 일실시예에서, 상기 시퀀스 식별자는 1 비트에 의해 표시된다. 그러한 비트는 서브-패킷 전송이 상기 인코더 패킷의 제1 전송인지 새로운 전송인지, 또는 상기 인코더 패킷의 재전송인지 연속적인 전송인지를 표시하는데 사용된다. 예를 들어, 인코더 패킷의 제 1 서브-패킷 전송에 있어서, 시퀀스 식별자는 0의 값을 갖는 비트이다. 상기 인코더 패킷의 재전송 서브-패킷(즉, 동일한 인코더 패킷의 제 2, 제 3, 제 4 등등의 서브-패킷 전송)에 있어서는, 상기 시퀀스 식별자는 1의 값을 갖는 비트이다. 인코더 패킷의 전송 또는 재전송을 설명하는데 사용될 때의 용어 "재전송 서브-패킷"은 이전의 서브-패킷에 대해 반드시 식별되어야 하는 재전송 서브-패킷이 아니라 이전의 서브-패킷과 소프트 결합할 수 있는 재전송 서브-패킷을 설명하기 위한 것으로 이해해야 한다. 다른 실시예에서, 상기 시퀀스 식별자는 2 비트에 의해 나타내어지며, 00, 01, 10, 및 11의 비트 값은 서브-패킷의 제1,제2, 제3, 및 제4 전송을 각각 표시한다. 상기 시퀀스 식별자를 나타내는데 2비트 이상이 사용될 수도 있으며, 본 발명은 이 방법에 제한되지 않는다는 것으로 이해해야만 한다.
본 발명은 서브-패킷들의 재전송을 물리적 층 프레임들 또는 슬롯들에 맵핑하는 것과 관련해서 유지되어야 하는 엄밀한 타이밍 관계들을 필요로 하지 않는다. 엄밀한 타이밍 관계들이 유지될 필요가 없기 때문에, 서브-패킷들의 재전송은, 인코더 패킷에 있어서 서브-패킷들의 제 1 전송 또는 다른 이전의 전송이 짝수 슬롯들을 통해 전송되었을지라도 홀수 슬롯들을 통해 행해질 수도 있다. 그래서, 본 발명은 보다 효율적으로 채널들을 활용하고 스케쥴링 유연성을 수용하도록 실행될 수 있다.
도 4는 4개의 병렬 인코더 패킷 전송 시스템을 위한 본 발명을 설명하는 예(40)를 도시한다. 이 예에서, 사용자 A를 위한 정보의 블록은 9 인코더 패킷들로 채널 인코드되고, 사용자 B를 위한 정보의 블록은 5 인코더 패킷들로 채널 인코드된다. 사용자 A 및 B는 채널 조건 측정값(channel condition measurements)을 전송 장치에 전송한다. 상기 채널 조건들에 기초해서, 전송 장치는 시간 슬롯들 1-17 동안 채널 조건들이 사용자 B에 유리한 것이 아니라 사용자 A에 유리한 것으로 판단한다. 그래서, 사용자 A를 위한 서브-패킷들이 시간 슬롯들 1-17에서 전송된다. 그렇지만, 상기 서브-패킷들이 전송되기 전에, 상기 식별자들은 상기 서브-패킷들에 부가된다. 상기 서브-패킷들은 식별자들을 표시하기 위한 다음의 명명법(nomenclature) Xij를 사용하여 예(40)에서 식별되며, 여기에서 X는 사용자식별자이고, I는 인코더 패킷 식별자이며, j는 서브-패킷을 위한 시퀀스 식별자이다. 예를 들어, A21은 사용자 A에 속할 때의 관련 서브 패킷을, (이것이 상기 인코더 패킷의 제 1 서브-패킷 전송임을 나타내는) 2의 인코더 패킷 식별자 및 1의 시퀀스 식별자인 것으로 식별한다. 이 예에서, 상기 시퀀스 식별자 및 인코더 패킷 식별자 각각은 적어도 2 비트를 포함한다는 것에 유념하라.
시간 슬롯들 1-4에서, 사용자 A를 위한 4 인코더 패킷들의 제 1 서브-패킷들은 4 병렬 채널들(인코더 패킷 식별자들), 즉 채널들 1-4를 통해 전송 장치에 의해 전송된다. 빗금 친 박스들은, 상기 서브-패킷 전송이 초기 전송임을 나타낸다는 것에 유념하라. 상기 서브-패킷들은 전송된 후 하나의 시간 슬롯에 사용자 A 및 B에 의해 수신된다. 사용자 식별자들은, 관련 서브-패킷이 사용자 A를 위해 사용된다라는 것을 사용자 A 및 B에게 표시한다. 그래서, 사용자 A는 상기 서브-패킷들에 대한 디코드를 시도하고 응답을 상기 전송 장치에 ACK/NACK 메시지의 형태로 제공한다.
시간 슬롯들 1-4에 전송된 상기 서브-패킷들에 디코딩이 성공인지 실패인지에 따라, 사용자 A는 상기 전송 장치에 의해 시간 슬롯 4-7에서 수신된 적절한 ACK/NACK 메시지를 전송한다. 상세히 설명하면, 사용자 A는 서브-패킷들 A11, A31에 (점선으로 표시된) NACK 메시지를 전송하고 서브-패킷 A21에 (실선으로 표시된) ACK 메시지를 전송한다.
시간 슬롯(4)에서, 전송은 NACK를 수신한다. 서브-패킷 전송과 ACK/NACK 수신사이의 타이밍 관계에 기초하여, 전송 장치는 어느 ACK/NACK 메시지가 서브-패킷전송과 연관되는지를 결정할 수 있다. 특히, 이 예에서, 서브-패킷 전송과 ACK/NACK 메시지사이의 타이밍 관계는 3개의 시간 슬롯들이다. 그래서, 전송 장치는 시간 슬롯(4)에서 수신된 NACK를, 시간 슬롯(1)에서 전송된, 제 1 서브-패킷과 연관시킨다. 디코딩가능하지 않은 서브-패킷들에 대해서, 이용자(A)는 메모리내에 서브-패킷을 저장하여, 동일한 인코더 패킷의 후속 재-전송 서브-패킷과 이후에 약하게 결합(soft combined)될 수 있다는 것을 유의해야 한다.
시간 슬롯(5)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(2)에서 전송된 서브-패킷(A21)(제 2 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 ACK를 수신하고, 예(40)에서 (A12)로 표기된, 인코더 패킷(A1)의 재전송 서브-패킷을 지닌 시간 슬롯(4)에서 제 1 서브 패킷(A11)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 재전송된 제 1 서브 패킷에 대한 순차 식별자는 2의 값을 가지며, 이 순차 식별자는, 이 서브-패킷이 재전송이고, 동일한 인코더 패킷 식별자를 갖는 미리 저장된 서브-패킷과 약하게 결합될 수 있다는 것을 이용자(A)에게 표시한다. 즉, 서브-패킷(A12)은 서브-패킷(A11)과 약하게 결합될 수 있다. 서브-패킷들(A12과 A11)은 반드시 동일하다는 것을 유의해야 한다. 서브-패킷들(A12와 A11)사이의 유일한 요구는 2개의 서브-패킷들이 약하게 결합될 수 있는 것, 즉 서브-패킷들(A11과 A12)은, 결과들이 약하게 결합되는 것을 허용하는, 2개의 서로다른 채널 코딩 기술들의 결과들일 수 있다는 것이다. 이 예는 (A11 및 A12)가 동일한 모부호(mother code)를 천공(puncturing)하여 생성된다. 해시되지 않은 박스들(non-hashed boxes)은 서브-패킷 전송이 재전송이라는 것을 표시한다는 점을 또한 유의해야 한다.
NACK들의 수신과, 연관된 서브-패킷의 후속 재전송사이의 하나의 시간 슬롯 차이가 있다는 것을 유의해야 한다. 이것은 본 발명이 NACK들과 재전송들사이의 이러한 타이밍 관계 또는 임의의 타이밍 관계를 가지는 것을 요구하는 것으로 해석되어서는 안된다.
시간 슬롯(6)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(3)에서 전송된 서브-패킷(A31)(제 3 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 NACK를 수신하고, 서브-패킷(A21)(제 5 인코더 패킷에 대응하는)을 이용자(A)에게 전송한다. 시간 슬롯(6)에서 전송된 제 5 인코더 패킷은, 시간 슬롯(1)(즉, A21)에서 전송될 때, 제 2 인코더로서 동일한 식별자들을 이용한다는 것을 유의해야 한다. 1의 값을 지닌 순차 식별자는 연관된 서브-패킷이 이 인코더 패킷의 제 1 전송이고, 임의의 미리 전송된 서브-패킷과 약하게 결합되지 않아야 한다는 것을 이용자(A)에게 표시한다. 그래서, 시간 슬롯(6)에서 전송된 서브-패킷(A21)은 시간 슬롯(2)에서 전송된 서브-패킷(A21)과 약하게 결합되지 않아야 한다. 그래서, '2'의 인코더 패킷 식별자 값은 다음의 인코더 패킷을 위해 재이용되는데, (A21)의 이전의 전송이 인증되었기 때문이다.
시간 슬롯(7)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(4)에서 전송된 서브-패킷(A41)(제 4 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 NACK를 수신하고, 그 인코더 패킷(즉, A32)의 재전송 서브-패킷을 지닌 시간 슬롯(6)내의 서브-패킷(A31)(제 3 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 시간 슬롯(8)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(5)내의 서브-패킷(A12)(제 1 인코더 패킷에 대응하는)의 재전송에 대해 ACK를 수신하고, 그 인코더 패킷(즉, A42)의 재전송 서브-패킷을 지닌 시간 슬롯(6)내의서브-패킷(A41)(제 4 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 시간 슬롯(9)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(6)내의 서브-패킷(A21)(제 5 인코더 패킷에 대응하는)의 재전송에 대해 NACK를 수신하고, 그다음에, 제 6 인코더 패킷에 대한 새로운 서브-패킷을 이용자(A)에게 전송한다
시간 슬롯(10)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(7)에서 전송된 서브-패킷(A32)(제 3 인코더 패킷에 대응하는)의 재전송에 대해 NACK를 수신하고, 그 인코더 패킷(즉, A22)의 재전송 서브-패킷을 지닌 시간 슬롯(9)내의 서브-패킷(A21)(제 5 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 시간 슬롯(11)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(8)에서 전송된 서브-패킷(A42)(제 4 인코더 패킷에 대응하는)의 재전송에 대해 NACK를 수신하고, 그 인코더 패킷(즉, A33)의 재전송 서브-패킷을 지닌 시간 슬롯(10)내의 제 3 서브-패킷(A32)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 시간 슬롯(12)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(9)에서 전송된 서브-패킷(A11)(제 6 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 NACK를 수신하고, 그 인코더 패킷(즉, A43)의 재전송 서브-패킷을 지닌 시간 슬롯(11)내의 서브-패킷(A42)(제 4 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 시간 슬롯(13)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(10)에서 전송된 서브-패킷(A22)(제 5 인코더 패킷에 대응하는)의 재전송에 대해 NACK를 수신하고, 그 인코더 패킷(즉, A12)의 재전송 서브-패킷을 지닌 시간 슬롯(11)내의 서브-패킷(A11)(제 6 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 시간 슬롯(14)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(11)에서 전송된 서브-패킷(A33)(제 3 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 NACK를 수신하고, 그 서브-패킷(즉, A23)의 재전송을 지닌 시간 슬롯(13)내의 서브-패킷(A22)(제 5 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다.
시간 슬롯(15)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(12)내의 서브-패킷(A43)(제 4 인코더 패킷에 대응하는)의 제 3 전송(또는 제 2 재전송)에 대해 ACK를 수신하고, 그 서브 패킷(즉, A34)의 재전송을 지닌 시간 슬롯(14)내의 서브-패킷(A33)(제 3 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다.
시간 슬롯(16)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(13)내의 서브-패킷(제 6 인코더 패킷에 대응하는)의 제 2 전송(또는 재전송)에 대해 NACK를 수신하고, 제 7 인코더 패킷을 이용자(A)에게 전송한다. 시간 슬롯(17)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(14)내의 서브-패킷(A23)(제 5 인코더 패킷에 대응하는)의 제 3 전송에 대해 NACK를 수신하고, 그 서브 패킷(즉, A13)의 재전송을 지닌 시간 슬롯(6)내의 서브-패킷(A41)(제 6 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다.
시간 슬롯(17)(또는 몇몇 더 이전의 시간 슬롯)에서, 전송 장치는 채널 조건들이 변경한 이용자들(A와 B)로부터 수신된 채널 조건 측정들로부터 결정한다. 특히, 채널 조건들은 이제 이용자(A)보다는 이용자(B)에 대해 더 유리하다. 따라서, 전송 장치들은 후속 시간 슬롯들에서 전송될 이용자(B)에 대한 서브-패킷들을 스케쥴링한다.
시간 슬롯(18)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(15)내의 제 3 인코더 패킷의 제 4 전송에 대해 ACK를 수신하고 이용자(B)(즉, B11)에게 제 1 서브-패킷을 전송한다. 시간 슬롯(19)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(16)내의 서브-패킷(이용자(A)로의제 7 인코더 패킷에 대응하는)의 전송에 대해 ACK를 수신하고, 제 2 서브-패킷을 이용자(B)(즉, B21)에게 전송한다. 시간 슬롯(20)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(17)내의 서브 패킷(A13)(제 6 인코더 패킷에 대응하는)의 전송에 대해 NACK를 수신하고, 이용자(B)(즉, B31)에게 제 3 서브-패킷을 전송한다. 시간 슬롯(21)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(18)내의 이용자(B)에 대한 제 1 서브-패킷(B11)의 전송에 대해 NACK를 수신하고, 제 4 서브-패킷을 이용자(B)(즉, B41)에게 전송한다.
시간 슬롯(22)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(19)내의 이용자(B)에 대한 서브 패킷(B21)(제 2 인코더 패킷에 대응하는)의 전송에 대해 ACK를 수신하고, 그 서브-패킷(즉, B12)의 재전송을 지닌 시간 슬롯(21)에서 이용자(B)에 대한 서브-패킷(B11)(제 1 인코더 패킷에 대응하는)에 대해 수신된 NACK에 응답한다. 시간 슬롯(23)에서, 전송 장치는 시간 슬롯(20)내의 이용자(B)에 대한 서브-패킷(B31)(제 3 인코더 패킷에 대응하는)의 전송에 대해 NACK를 수신하고, 제 5 인코더 패킷을 이용자(B)(즉, B21)에게 전송한다.
시간 슬롯(23)(또는 몇몇 더 이른 시간 슬롯)에서, 전송 장치는 이용자들(A와 B)로부터 수신된 채널 조건 측정들로부터 채널 조건들이 다시 변경되었다는 것을 결정한다. 특히, 채널 조건들은 이제 이용자(B)보다 이용자(A)에 대해 더 유리하다. 따라서, 전송 장치는 후속 시간 슬롯들에서 전송될 이용자(A)에 대한 서브-패킷들을 스케쥴링한다.
이 점에서, 이용자(A)에 대해서, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및, 제 7 인코더 패킷들은 이용자(A)에 의해 성공적으로 디코딩 되었고, 제 5 및 제 6 인코더 패킷들은 성공적으로 디코딩되지 않았으며, 이용자(A)에 대한 제 8 및 제 9 인코더 패킷들은 아직 전송 장치에 의해 전송되지 않았다. 그래서, 전송 장치는 시간 슬롯들(24와 25)에서 서브-패킷들(A24와 A15)(제 5 및 제 6 인코더 패킷들에 대응하는)을 재전송하고, 시간 슬롯들(26과 27)에서 서브-패킷들(A31과 A41)(제 8 및 제 9 인코더 패킷에 대응하는)을 전송하며, 반면에 시간 슬롯들(21 내지 24)에서 이용자들(B)에 대한 서브-패킷 전송들에 대해 ACKs를 수신한다.
시간 슬롯들(24와 25)(4k와 4k+1, k=6)에서 제 5 및 제 6 인코더 패킷들이 재전송되며, 반면에 초기 전송들을 슬롯들(6 및 9)(4k+2, k=1 및, 4k+1, k=2)을 통해서 각각 있다는 것을 유의해야 한다. 그래서, 인코더 패킷의 재전송은, 슬롯들(4k+m)에 의해 식별되는, 4개의 비동기 병렬 채널들(m=1,2,3,4)중 동일한 한 채널을 통할 필요는 없다. 유리하게, 본 발명은 인코더 패킷의 재전송들이 인코더 패킷의 더 이른 전송들과 동일한 동기 병렬 채널을 통해 수행되는 것을 요구하지 않으며, NACKs와 재전송들사이의 엄격한 타이밍 관계를 요구하지도 않는다. 수신 장치, 예를들어 이용자(A)는, 인코더 패킷이 NACK의 수신후에 공지된 시간 슬롯에서 재전송되지 않을 때에도, 어느 인코더 패킷이 식별자들에 의해 재전송되는지를 결정할 수 있다. 그래서, 재전송들은 이전의 전송들과 비동기일 수 있다. 예를 들어, 식별자들(A24)은 연관된 서브-패킷이 인코더 패킷 식별자(2)와 연관된 서브-패킷의 재전송이라는 것과 이용자(A)를 위해 의도된 것이라는 점을 이용자에게 표시한다. 그와 같은 서브-패킷들은 서브-패킷들(A23, A22 및, A21)과 약하게 결합될 수 있다.
본 발명이 어떤 실시예들을 참고하여 상당히 자세히 서술되었지만, 다른 버전들이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 정신과 범위는 본 명세서에 포함된 실시예들의 서술에 한정되지 않아야 한다.
본 발명의 ARQ 기술은, 상기 식별자들이, 서브-패킷이 누구에게 사용되는지와, 상기 서브-패킷의 식별 및 상기 서브-패킷의 시퀀스를 사용자에게 표시하기 때문에, 병렬 채널들과 물리적 층 프레임들 사이에 엄밀한 타이밍 관계들을 존재하게 할 필요가 없다.

Claims (13)

  1. 병렬 채널 인코더 패킷 전송 시스템에서 서브-패킷을 전송하는 방법에 있어서,
    식별자들을 갖는 제 1 서브-패킷을 생성하기 위해 제 1 서브-패킷에 시퀀스 식별자, 사용자 식별자 및 인코더 패킷 식별자를 첨부하는 단계; 및
    상기 사용자 식별자에 의해 표시된 사용자에게 식별자들을 갖는 상기 제 1 서브-패킷을 전송하는 단계를 포함하는 서브-패킷 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시퀀스 식별자는 상기 제 1 서브-패킷의 제 1 전송 또는 재전송을 표시하기 위한 하나의 비트를 포함하는, 서브-패킷 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시퀀스 식별자는 상기 제 1 서브-패킷의 전송 시퀀스를 표시하기 위한 하나 이상의 비트를 포함하는, 서브-패킷 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코더 패킷 식별자는, 상기 병렬 채널 인코더 패킷 전송 시스템이 2 개의 채널들을 갖는다면, 하나의 비트를 포함하는, 서브-패킷 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코더 패킷 식별자는, 상기 병렬 채널 인코더 패킷 전송 시스템이 4개의 채널들을 갖는다면, 두 개의 비트들을 포함하는, 서브-패킷 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 식별자에 의해 지시된 사용자로부터 NACK를 수신하는 단계;
    식별자들을 갖는 새로운 버전 서브-패킷을 생성하기 위해 상기 제 1 서브-패킷의 새로운 버전에 제 2 시퀀스 식별자, 상기 사용자 식별자 및, 상기 인코더 패킷 식별자를 첨부하는 단계로서, 상기 새로운 버전 제 1 서브-패킷은 상기 제 1 서브-패킷과 소프트 조합할 수 있으며, 상기 제 2 시퀀스 식별자는 상기 새로운 버전 서브-패킷이 상기 제 1 서브-패킷의 재전송인 것을 나타내는, 상기 첨부 단계; 및
    식별자들을 갖는 상기 새로운 버전 제 1 서브-패킷을 전송하는 단계를 포함하는 서브-패킷 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 서브-패킷 및 상기 제 1 서브-패킷의 새로운 버전은 동일한, 서브-패킷 전송 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 서브-패킷 및 상기 제 1 서브-패킷의 새로운 버전은 동일하지 않은, 서브-패킷 전송 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    식별자들을 갖는 상기 제 1 서브-패킷 및 식별자들을 갖는 상기 새로운 버전 제 1 서브-패킷은 상이한 채널들을 통해 전송되는, 서브-패킷 전송 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    식별자들을 갖는 상기 제 1 서브-패킷 및 식별자들을 갖는 상기 새로운 버전 제 1 서브-패킷은 동일한 채널들을 통해 전송되는, 서브-패킷 전송 방법.
  11. 병렬 채널 인코더 패킷 전송 시스템에서 서브-패킷을 수신하는 방법에 있어서,
    사용자 식별자, 시퀀스 식별자 및 인코더 패킷 식별자를 갖는 서브-패킷을 수신기에서 수신하는 단계;
    상기 수신된 서브-패킷이 사용자 식별자를 사용하는 수신기를 위해 예정된 것인지를 결정하는 단계;
    상기 수신된 서브-패킷이 상기 시퀀스 식별자를 사용하는 이전에 수신된 서브-패킷의 재전송인지를 결정하는 단계; 및
    상기 수신된 서브-패킷이 이전에 수신된 서브-패킷의 재전송이면, 동일한 인코더 패킷 식별자를 갖는 이전에 수신된 서브-패킷과 상기 수신된 서브-패킷을 소프트 조합시키는 단계를 포함하는 서브-패킷 수신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수신된 서브-패킷 및 상기 동일한 인코더 패킷 식별자를 갖는 상기 이전에 수신된 서브-패킷은 상이한 채널들을 통해 수신된, 서브-패킷 수신 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 수신된 서브-패킷 및 상기 동일한 인코더 패킷 식별자를 갖는 상기 이전에 수신된 서브-패킷은 동일한 채널들을 통해 수신된, 서브-패킷 수신 방법.
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