KR20050106435A - 광대역 부호분할 다중 접속에서의 향상된 상향 링크 전용채널에 대한 ｈａｒｑ 재정렬 방법 - Google Patents

광대역 부호분할 다중 접속에서의 향상된 상향 링크 전용채널에 대한 ｈａｒｑ 재정렬 방법 Download PDF

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Abstract

WCDMA 시스템의 향상된 상향 링크 전용 채널에서 HARQ을 재정렬하기 위한 방법은 다음의 단계들을 포함한다: 소프트 조합 버퍼를 노드 B에 위치시키고, 재정렬 버퍼를 SRNC에 위치시키는 단계; HARQ 엔티티를 노드 B에 위치시키는 단계; 및 재정렬 큐 분산 엔티티, 재정렬 엔티티, 및 분해 엔티티를 SRNC에 위치시키는 단계. 본 발명은 소프트 조합 버퍼와 재정렬 버퍼를 분리시키는 기술을 채용하는데, 그 분리 모델은 다이버시티 이득을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 수신 지연을 줄여 버퍼 공간을 절감할 수 있다. 재정렬 버퍼의 블로킹을 방지하여 블로킹을 최소한의 수준으로 낮추고, 수신 효율을 개선하며, 시스템 성능을 개선하는 세 가지 메커니즘(타이머 메커니즘, 윈도 메커니즘, 및 SBI 메커니즘)을 제안한다. SBI 메커니즘을 목표로 하여, 본 발명은 Iub 인터페이스 및 Iur 인터페이스에서의 새로운 DCH 데이터 프레임 구조를 제안한다.

Description

광대역 부호분할 다중 접속에서의 향상된 상향 링크 전용 채널에 대한 ＨＡＲＱ 재정렬 방법{HARQ REORDERING METHOD FOR WCDMA ENHANCED UPLINK DEDICATED CHANNEL}
본 발명은 광대역 부호 분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access; 이후 'WCDMA'라 칭함) 이동 통신 시스템에 있어 향상된 상향 링크 전용 채널에서의 복합 자동 반복 요청(Hybrid Automatic Repeat Request; 이후 'HARQ'라 칭함) 재정렬(reordering)을 위한 방법에 관한 것이다.
향상된 상향 링크 전용 채널(Enhanced Uplink Dedicated Channel; 이후 'EUDCH'라 칭함)은 제3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)의 제6판에 의해 제안된 표준화가 진행 중에 있는 연구 프로젝트이다. EUDCH의 목적은 무선 망의 상향 링크 전송 자원의 효율적 관리 및 계획을 통해 시스템의 상향 링크 용량을 개선하고, 데이터 서비스의 전송을 고속으로 적용할 수 있도록 하려는데 있다. 그러한 EUDCH는 셀의 커버리지 백분율 및 작업 처리량을 개선하고, 상향 링크 전송 속도를 개선할 뿐만 아니라, 상향 링크 전용 전송 채널의 성능 개선을 통해 상향 링크 지연을 감소시킨다. 채용되고 있는 주요 기술은 다음과 같다:
- 적응형 변조 및 코딩 방식
- 복합 자동 반복 요청(HARQ) 프로토콜
- 노드 B(기지국) 제어 및 스케줄링
- 신속 전용 채널 설정
- 짧은 프레임 구조 및 서비스 품질(QoS) 개선
- 관련 물리 계층 및 상위 계층 시그널링의 지원
HARQ는 핵심 기술 중의 하나이다. 본 발명은 재정렬을 위한 동작 방법에 중점을 두고서 EUDCH에서의 HARQ 기술의 적용 방법을 제안한다.
기존의 WCDMA 이동 통신 시스템에서는 EUDCH에서의 HARQ의 구체적인 동작 방법에 관한 표준이 아직 존재하지 않는다. 원칙적으로, EUDCH에서의 HARQ 동작은 고속 데이터 패킷 접속(High Speed Data Packet Access; HSDPA)에서의 HARQ 동작의 역과정으로서 간주될 수 있다. 이하, HSDPA에서의 HARQ 재정렬의 관련 정의들에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 HSDPA에서의 UE(사용자 단말) 측 고속-매체 접근 제어(Medium Access Control-high speed; 이후 'MAC-hs'라 칭함) 엔티티(entity)의 구조를 나타낸 것이다.
MAC-hs는 HSDPA에 특유한 기능들을 다룬다. 아래의 모델에서는 MAC-hs가 다음의 엔티티들을 포함한다:
101 HARQ: HARQ 엔티티는 HARQ 프로토콜과 관련된 MAC 기능들을 다루는 임무를 담당한다. HARQ 기능 엔티티는 복합 ARQ에 필요한 모든 태스크(task)를 다룬다. HARQ 기능 엔티티는 수신 응답(Acknowledgment; 이후 'ACK'라 칭함) 또는 미수신 응답(Not Acknowledgment; 이후 'NACK'라 칭함)를 생성하는 임무를 담당한다. HARQ 프로토콜의 구체적인 구성은 MAC-제어 서비스 접근점(MAC-Control Service Access Point; MAC-Control SAP)에 걸친 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC)에 의해 제공된다.
102 재정렬 큐 분산: 재정렬 큐 분산 기능은 큐 ID에 의거하여 MAC-hs 프로토콜 데이터 단위(MAC-hs Protocol Data Unit; 이후 'MAC-hs PDU'라 칭함)의 루트를 정확한 재정렬 버퍼로 설정한다.
103 재정렬: 재정렬 엔티티는 수신된 MAC-hs PDU를 수신된 전송 시퀀스 번호(Transmission Sequence Number; 이후 'TSN'이라 칭함)에 따라 재정렬한다. 연속된 TSN을 갖는 MAC-hs PDU는 수신 즉시 분해 기능으로 전달된다. 낮은 TSN을 갖는 MAC-hs PDU가 누락되어 있으면, MAC-hs PDU가 분해 기능으로 전달되지 않는다. UE에서 구성된 큐 ID별로 각각 하나의 재정렬 엔티티가 존재한다.
104 분해: 분해 엔티티는 MAC-hs PDU를 분해하는 임무를 담당한다. MAC-hs PDU가 분해될 때에는, MAC-hs 헤더가 제거되고, MAC-d PDU가 추출되며, 존재하는 모든 패딩 비트(padding bit)가 제거된다. 이어서, MAC-d PDU가 상위 계층으로 전달된다.
상기 도 1에 도시된 관련 시그널링은 계층 1과 계층 2 사이의 정보 교환을 나타내고 있다.
수신기에는 2개의 버퍼, 즉 물리 계층에 있는 소프트 조합 버퍼(soft combination buffer)와 MAC 계층에 있는 재정렬 버퍼가 존재한다. 소프트 조합 버퍼는 재전송들을 조합하여 데이터를 디코딩하는데 사용된다. 그들 버퍼는 양자 모두 수신기, 즉 UE(사용자 단말)에 위치된다.
기존의 HARQ 재정렬 기술을 EUDCH에 적용한다면, 결과적으로 다음의 두 가지 문제점이 발생할 수 있다:
1) 소프트 조합 버퍼와 재정렬 버퍼를 양자 모두 노드 B에 배치하는 것은 바람직하지 않다. 소프트 핸드오프의 경우를 고려하여, 활성 집합(active set) 중에 속한 각각의 노드 B는 상향 링크 데이터를 수신하고 있고, 정확하게 수신되든 그렇지 않든 각각의 노드 B에 의해 수신되는 데이터는 상이할 수도 있다. 따라서, 각각의 노드 B에서 재정렬 버퍼를 설정하는 것은 불필요한데, 그러한 설정은 대기를 지나치게 길게 만들어 한편으로 지연을 유발하고, 다른 한편으로 버퍼 공간의 낭비를 초래한다. 하나의 노드 B라도 정확하게 데이터를 수신하기만 하면, 데이터는 바로 서빙 무선 망 제어기(Serving Radio Network Controller; 이후 'SRNC'라 칭함)로 전송되어 그 SRNC에서 균일하게 재정렬될 수 있고, 그에 의해 가장 효과적인 다이버시티 이득이 얻어질 수 있다.
2) 일부의 경우, 재정렬 버퍼는 영구적인 데이터 손실을 유발할 수 있고, 그러면 결과적으로 큐 홀(queue hole)이 생길 수 있다. 결론적으로, 다음의 몇 가지 상황이 일어날 수 있다:
- NACK이 ACK로 오인된다. 그 경우, UE는 그 패킷을 재전송하지 않고, 새로운 패킷을 전송하기 시작할 것이다.
- 특정 데이터의 재전송 재시도가 지나치게 많거나 재전송 시간이 특정의 한계에 도달하면, UE는 재전송을 포기하고, 새로운 데이터를 전송하기 시작할 것이다.
- 특정 데이터의 전송이 우선 순위가 높은 다른 큐에 의해 미리 비워지면, UE는 재전송을 포기하고, 새로운 데이터를 전송하기 시작할 것이다.
전술된 몇 가지 사안을 처리하기 위한 바람직한 조치를 채택하지 않는다면, 큐 정지(queue stop)가 초래되고, 그에 따라 정확하게 수신된 데이터가 상향 전송될 수 없어 버퍼가 범람하게 된다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,
도 1은 UE 측 MAC-hs 엔티티의 구조를 나타낸 도면이고;
도 2는 EUDCH에서의 MAC-EU의 구조를 나타낸 도면이며;
도 3은 타이머 기반 메커니즘 및 윈도 기반 메커니즘에 의해 해결될 수 없는 블로킹 상태를 예시한 도면이고;
도 4는 상기 도 3의 예에 따라 SBI(소프트 조합 버퍼 상태 지시)의 상태 시프팅에 대한 예를 든 도면이며;
도 5는 타이머 메커니즘을 기반으로 하는 SRNC 재정렬에 대한 동작 흐름도이고;
도 6은 윈도 메커니즘을 기반으로 하는 SRNC 재정렬에 대한 동작 흐름도이며;
도 7은 SBI 메커니즘을 기반으로 하는 SRNC 재정렬에 대한 동작 흐름도이며;
도 8은 SBI가 부가된 DCH(전용 채널) 데이터 프레임의 구조에 대한 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 목적은 분리된 모델에 의해, 즉 소프트 조합 버퍼를 재정렬 버퍼로부터 분리시키는 것에 의한 해결책을 제공한다. 소프트 조합 버퍼는 노드 B에 위치되고, 재정렬 버퍼는 SRNC에 위치된다. 따라서, 다수의 노드 B의 다이버시티 이득이 보장될 뿐만 아니라, 큐 대기가 줄어들어 버퍼 공간이 절감되게 된다.
전술된 목적을 달성하기 위해, 소프트 조합 버퍼를 각각 구비하는 다수의 노드 B와, 재정렬 버퍼를 구비하고 각각의 노드 B를 제어하는 무선 망 제어기(Radio Network Controller; 이후 'RNC'로 칭함)를 포함하는 이동 통신 시스템의 상향 링크 채널에서의 HARQ 재정렬 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
노드 B에서 각각 이동 단말로부터 패킷 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 소프트 조합 버퍼에 저장하는 단계;
각각의 노드 B에서 수신된 데이터를 채널 디코더에 의해 디코딩하는 단계;
이동 단말에 ACK 또는 NACK 정보를 전송하는 단계;
노드 B에서 디코딩된 데이터를 RNC에 전송하는 단계;
각각의 디코딩된 데이터를 재정렬 버퍼에 버퍼링하는 단계; 및
RNC에서 디코딩된 데이터를 재정렬하는 단계.
전술된 목적을 달성하기 위해, 소프트 조합 버퍼를 구비하는 노드 B와, 재정렬 버퍼를 구비하는 RNC를 포함하는 이동 통신시스템의 상향 링크 채널에서의 HARQ 재정렬 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
노드 B에서 이동 단말로부터 패킷 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 소프트 조합 버퍼에 저장하는 단계;
노드 B에서 수신된 데이터를 채널 디코더로 디코딩하는 단계;
이동 단말에 ACK 또는 NACK 정보를 전송하는 단계;
노드 B에서 디코딩된 데이터를 RNC에 전송하는 단계;
디코딩된 데이터를 재정렬 버퍼에 버퍼링하는 단계; 및
RNC에서 디코딩된 데이터를 재정렬하는 단계.
전술된 목적을 달성하기 위해, 복합 자동 반복 요청(HARQ) 기능을 갖는 이동 통신 시스템은,
이동 단말로부터 패킷 데이터를 수신하고, 패킷 데이터를 디코딩하여 그 디코딩 결과에 따라 수신 응답(ACK) 신호 또는 미수신 응답(NACK) 신호를 이동 단말에 전송하는, 그 중의 하나 이상이 이동 단말과 통신하고 있는 다수의 노드 B;
패킷 데이터를 전송하고, 미수신 응답 신호를 수신할 경우에 패킷 데이터의 전송을 반복하는 이동 단말; 및
노드 B를 제어하고, 노드 B로부터 디코딩된 데이터를 수신하여 패킷 데이터의 패킷 시퀀스에 따라 패킷 데이터를 재정렬하는 RNC를 포함하되,
노드 B는 패킷 데이터를 버퍼링하는 소프트 조합 버퍼를 구비하여 패킷 데이터를 다시 수신할 경우에 제1 패킷 데이터와 제2 패킷 데이터를 조합한다.
소프트 조합 버퍼는 2가지 조합 방식을 갖되, 그 하나의 방식은 제1 전송과 제2 전송으로부터 수신된 동일한 패킷 데이터를 조합하는 추적 조합(chase combining) 방식이고, 다른 하나의 방식은 동일한 패킷 데이터의 상이한 버전을 조합하는 증분 덧붙임(Incremental Redundancy; IR) 방식이다.
기존의 기술에서의 두 번째 문제점을 목표로 하여, 본 발명은 작동 메커니즘의 세 가지 해결책을 제안한다:
a) 타이머 메커니즘
b) 윈도 메커니즘
c) 소프트 조합 버퍼 상태 지시(Soft combination Buffer state Indicating; SBI) 메커니즘.
그들 세 가지 메커니즘은 서로 독자적인 것으로, 별개로 사용될 수 있다. 그러나, 최적의 성능을 이루기 위해, 그들 세 가지 방식은 조합 방식으로서 동시에 사용되어 블로킹 상태(blocking state)를 최대한으로 없애고 최적의 효과를 거두도록 해야 할 것이다.
SBI 메커니즘의 도입은 새로운 Iub 및 Iur 시그널링의 지원을 필요로 한다. 본 발명은 개선된 DCH 데이터 프레임 구조를 제안한다.
본 발명은 소프트 조합 버퍼와 재정렬 버퍼를 분리시키는 기술을 채용함으로써 적절한 매체 접근 제어-향상된 상향 링크(MAC-EU) 엔티티 구조를 제안한다. 그러한 분리 모델은 다이버시티 이득을 보장할 뿐만 아니라, 수신 지연을 줄여서 버퍼 공간을 절감한다. 전술된 세 가지 메커니즘(타이머 메커니즘, 윈도 메커니즘, 및 SBI 메커니즘)은 재정렬 버퍼의 블로킹을 방지하여 블로킹을 최소한의 수준으로 낮추고, 수신 효율을 개선하며, 시스템 성능을 개선한다. 본 발명은 Iub 인터페이스 및 Iur 인터페이스에서의 데이터 프레임 구조를 변경하여 새로운 SBI 메커니즘을 지원할 것을 필요로 한다.
본 발명은 다음의 세 가지 관점의 내용으로 이뤄져 있다:
MAC-EU 분산 방식;
재정렬 버퍼 블로킹 회피 방식(세 가지 메커니즘, 즉 타이머 메커니즘, 윈도 메커니즘, 및 SBI 메커니즘을 포함한다.);
SBI 메커니즘 하의 새로운 시그널링 방식.
이하, 각각의 부분의 내용을 상세하게 설명하기로 한다.
MAC-EU 분산 방식
소프트 핸드오프 상태에서는 활성 집합에 속한 수개의 노드 B가 상향 링크 데이터를 수신하고 있으므로, 소프트 조합 버퍼는 노드 B에 위치되어 다이버시티 이득을 보장해야 한다. 재정렬 버퍼는 SRNC에 위치되어야 할 것이다. 각각의 노드 B는 패킷을 정확하게 수신한 후에 그 패킷을 즉시 SRNC에 전송하게 된다. 중복된 데이터가 있으면, SRNC는 시퀀스 번호(TSN)에 따라 그 중복된 데이터를 식별하여 자동으로 그것을 버리게 된다. 정확하게 수신된 모든 데이터는 SRNC에서 균일하게 큐에 넣어진다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, EUDCH의 MAC-EU 엔티티에서는 HARQ 엔티티가 노드 B에 위치되게 되는 반면에, 재정렬 큐 분산 엔티티, 재정렬 엔티티, 및 분해 엔티티는 SRNC에 위치되게 된다. MAC-EU의 구체적인 구조(도 2를 참조)에 관해서는 추후에 실시예에서 설명하기로 한다.
재정렬 버퍼 블로킹 회피 방식
특정의 PDU의 손실로 인한 재정렬 버퍼의 블로킹을 회피하기 위해, 새로운 동작 메커니즘을 정의하는 것이 필요하다. 여기서는, 이후로 각각 도입되는 바와 같은 세 가지 메커니즘이 제안된다. 그들 세 가지 메커니즘은 서로 독자적인 것으로, 별개로 사용될 수 있다. 그러나, 최적의 성능을 이루기 위해, 그들 세 가지 방식은 조합 방식으로서 동시에 사용되어 블로킹 상태를 최대한으로 없애고 최적의 효과를 거두도록 해야 할 것이다.
1) 타이머 메커니즘
재전송 시간을 통제하고 무한정의 재전송을 방지하는데 사용되는 전송 타이머(타이머 T)를 UE에 설정한다. 따라서, 상기 UE는 오직 타이머의 시간 만료 전에만 재전송을 수행할 수 있다. 새로운 패킷이 전송될 때마다, 타이머 T가 동작한다. UE가 ACK를 수신할 경우에는 카운팅이 정지된다. 만약 상기 UE가 NACK를 수신하면, UE는 타이머가 만료될 때까지 그 패킷을 재전송한다. 타이머가 만료될 때에, UE는 재전송을 포기하고, 새로운 패킷을 전송하기 시작한다. 타이머 T의 지속 시간은 상위 계층에 의해 구성된다.
SRNC의 수신기에서는 각각의 큐가 재정렬 버퍼를 설정하는데, 그 각각의 큐는 빈 위치의 대기를 제어하는 해제 타이머(타이머 R)이다. MAC-EU PDU가 수신될 때마다, 시퀀스 번호가 낮은 위치가 비어 있으면, 상기 MAC-EU PDU는 상위 계층으로 상향 전송될 수 없고, 이어서 타이머 R이 동작하기 시작한다. 타이머 R이 만료되고도 여전히 상기 위치가 비어 있으면, 더 이상 기다리지 않고서 상기 위치가 해제된다. 정확하게 수신된 후속 데이터가 상위 계층으로 전달된다. 타임 R의 지속 시간은 상위 계층에 의해 구성된다.
타이머 메커니즘 하에서의 SRNC 재정렬 버퍼에 대한 동작 규칙은 추후의 실시예(도 5를 참조)에서 상세하게 설명될 것이다.
2) 윈도 메커니즘
UE에 윈도가 정해져 있으면, MAC-EU PDU가 수신기에서 전송 시퀀스 번호(TSN)의 혼동이 일어나지 않게 된다. 전송 윈도의 크기는 TRANSMIT_WINDOW이고, 그 최대치는 TSN 길이 범위의 절반이다. 상위 계층은 TRANSMIT_WIDOW의 구성을 결정한다.
UE가 TSN = SN인 MAC-EU PDU를 전송한 후에는 TSN ≤ SN - TRANSMIT_WINDOW를 만족하는 모든 MAC-EU PDU가 전송될 수 없고, 그에 의해 수신기에서 시퀀스 번호의 혼동이 방지될 수 있게 된다. 송신기에 의해 포기된 MAC-EU PDU는 영구히 재전송되지 않게 된다.
SRNC에 수신 윈도가 정해져 있으면, 상기 윈도 내에 있는 수신 MAC-EU PDU가 윈도를 순방향으로 슬라이딩시키지 않게 된다. 수신 윈도의 크기는 RECEIVE_WINDOW로서 설정되고, 그 최대치는 TSN 길이 범위의 절반이다. 상기 RECEIVE_WINDOW의 구성은 상위 계층에 의해 결정된다.
윈도 메커니즘 하에서의 SRNC 재정렬 버퍼에 대한 규칙은 추후의 실시예(도 6을 참조)에서 상세하게 설명될 것이다.
3) 소프트 조합 버퍼 상태 지시(SBI) 메커니즘
타이머 메커니즘 및 윈도 메커니즘을 채용하더라도, 블로킹이 생기는 일부의 사안은 여전히 해결될 수 없다. 도 3의 예를 참조하기로 한다: TSN이 6-비트 길이이고, 그에 따라 그 길이 범위가 64이고 RECEIVE_WINDOW가 32라고 가정하면, 소프트 조합 버퍼는 4개의 프로세스를 갖는다.
TSN이 2인 패킷이 수차례 가까이 재전송에 실패한 후에, UE는 재전송을 포기하고 새로운 패킷을 동일 프로세스로 전송한다. 그때의 재정렬 버퍼의 상태가 도 3에 도시되어 있다. TSN이 2인 위치는 비어 있다. 타이머 R이 카운팅 상태에 머물고 있으므로, TSN이 3인 패킷과 9인 패킷이 블로킹되어 상위 계층으로 전송될 수 없게 된다. 수신 윈도는 순방향으로 밀어내지지 않는다. 그러한 상황에서는 SRNC가 적시에 재정렬 버퍼를 해제시키지 못하고, 타이머의 만료 또는 윈도의 슬라이딩을 기다리는 것을 거쳐서만 TSN이 2인 위치가 비워질 수 있다. 그때에, SRNC가 노드 B에서의 소프트 조합 버퍼의 상태를 알고 있으면, SRNC는 신속하게 재정렬 버퍼를 해제시켜 교착 상태(deadlock state)를 방지할 수 있게 된다. 즉, 노드 B가 소프트 조합 버퍼 상태 지시 비트를 SRNC에 전송하는 것이 필요하고, 그에 의해 SRNC가 그 정보를 알고 난 후에는 블로킹을 좀더 잘 방지할 수 있게 된다.
노드 B가 패킷을 정확하게 수신할 때마다, 노드 B는 즉시 패킷을 SRNC에 전송한다. 그와 동시에, 그에 첨부된 SBI 비트가 데이터와 번들로 된 채로 전송된다. SBI 비트는 두 가지 상태를 갖는다:
SBI = 1: 소프트 조합 버퍼 내의 모든 프로세스가 비어 있음, 즉 데이터를 재전송할 필요가 없음을 지시한다.
SBI = 0: 기타의 모든 상태.
SBI 메커니즘 하에서의 SRNC 재정렬 버퍼에 대한 동작 규칙은 추후의 실시예(도 7을 참조)에서 상세하게 설명될 것이다.
SBI 메커니즘 하에서의 새로운 시그널링
SBI 비트의 도입은 Iub 및 Iur 데이터 흐름 프로토콜에 변경을 가하는 것으로 귀결된다. 이후의 실시예(도 8을 참조)에서는 Iub 인터페이스에서의 상향 링크(노드 B로부터 SRNC로의) DCH 데이터 프레임 구조가 변경된다. Iub 인터페이스에서의 DCH 데이터 흐름 명세는 Iur 인터페이스에서의 그것과 동일하므로, 도 8의 데이터 프레임 구조는 Iur 인터페이스에도 역시 적용될 수 있다.
도 2는 MAC-EU 엔티티의 분산 구조를 보이고 있다. 그 도면으로부터, HARQ 엔티티가 노드 B에 위치되는 반면에, 재정렬 큐 분산 엔티티, 재정렬 엔티티, 및 분해 엔티티가 모두 SRNC에 위치되는 것을 알 수 있다. 분산 MAC-EU 엔티티는 본 발명에서의 SBI 시그널링의 키가 되는 전제 조건이다. 소프트 핸드오버(Soft Handover: SHO)에서의 분산 MAC-EU 방식이란 노드 B 측에 위치된 MAC-EU HARQ 엔티티 및 SRNC에 위치된 MAC-EU 재정렬 엔티티에 의해, 시스템이 다이버시티 이득 및 속도 상실 회피(stall avoidance)로부터 이익을 받게 된다는 것을 의미한다. 다중의 수신 노드 B 및 그 각각의 노드 B에서의 별개의 소프트 조합에 의거하여, 다이버시티 이득이 얻어진다. 또한, MAC-EU 재정렬 엔티티가 SRNC 측에 위치되고, SRNC가 활성 집합에 속하는 노드 B로부터 다중 데이터 스트림을 수신하기 때문에, SRNC는 MAC-EU PDU를 좀더 신속하게 분해하는 능력을 갖게 된다.
아래의 모델에서는 분산 MAC-EU가 다음의 엔티티들을 포함하여 이뤄진다:
201 HARQ: HARQ 엔티티는 HARQ 프로토콜과 관련된 MAC 기능들을 다루는 임무를 담당한다. HARQ 기능 엔티티는 복합 ARQ에 필요한 모든 태스크를 다룬다. HARQ 기능 엔티티는 ACK 또는 NACK를 생성하는 임무를 담당한다. HARQ 프로토콜의 구체적인 구성은 MAC-제어 SAP에 걸친 RRC에 의해 제공된다. 본 엔티티는 노드 B 측에 위치된다.
202 재정렬 큐 분산: 재정렬 큐 분산 기능은 큐 ID에 의거하여 MAC-EU PDU의 루트를 정확한 재정렬 버퍼로 설정한다. 본 엔티티는 SRNC 측에 위치된다.
203 재정렬: 재정렬 엔티티는 수신된 MAC-EU PDU를 수신된 TSN에 따라 재정렬한다. 연속된 TSN을 갖는 MAC-EU PDU는 수신 즉시 분해 기능으로 전달된다. 낮은 TSN을 갖는 MAC-EU PDU가 누락되어 있으면, MAC-EU PDU가 분해 기능으로 전달되지 않는다. UE에서 구성된 큐 ID별로 각각 하나의 재정렬 엔티티가 존재한다.
204 분해: 분해 엔티티는 MAC-EU PDU를 분해하는 임무를 담당한다. MAC-EU PDU가 분해될 때에는, MAC-EU 헤더가 제거되고, MAC-d PDU가 추출되며, 존재하는 모든 패딩 비트가 제거된다. 이어서, MAC-d PDU가 상위 계층으로 전달된다.
도 2에 도시된 관련 시그널링은 계층 1과 계층 2 사이의 정보 교환을 나타내고 있다.
도 5는 타이머 메커니즘을 기반으로 하는 SRNC 재정렬에 대한 동작 흐름도이다.
501 시작
502 TSN이 SN과 같은 MAC-EU PDU를 수신하지만, 낮은 TSN을 갖는 위치가 비어 있으므로, 수신된 MAC-EU PDU를 상향 전송할 수 없다.
503 타이머 R이 동작하고 있는지를 탐지하는데, 한 번에 단 하나의 타이머 R만이 동작 상태에 있을 수 있다.
504 그때에, 타이머 R이 작동 상태에 머물러 있지 않으면, 타이머 R의 동작을 개시하여 카운팅을 시작한다.
505 타이머 R이 만료되면, 높은 TSN을 갖는 위치가 여전히 비어 있는지를 탐지한다.
506 타이머 R이 만료되기 전에 빈 TSN에 수신이 이뤄지면, 타이머 R을 정지시키고, 높은 TSN을 갖는 빈 위치가 여전히 존재하는지를 탐지한다.
507 여전히 빈 위치가 있으면, 다음 빈 위치에 선행하는 모든 MAC-EU PDU를 모두 분해 엔티티로 전송한다. 이어서, 높은 TSN을 갖는 빈 위치에서 타이머의 동작을 재개시하여 카운팅을 시작한다.
508 다른 빈 위치가 없으면, 정확하게 수신된 모든 MAC-EU PDU를 분해 엔티티로 전송한다.
509 종료
도 6은 윈도 메커니즘을 기반으로 하는 SRNC 재정렬에 대한 동작 흐름도이다.
601 시작
602 TSN이 SN과 같은 MAC-EU PDU를 수신한다.
603 SN이 윈도 내에 있지만, TSN을 수신하였으므로, 현재의 MAC-EU PDU를 버린다.
604 SN이 윈도 내에 있고 그 TSN을 이전에 수신하지 못했으면, MAC-EU PDU를 해당 TSN 위치에 둔다.
605 SN이 윈도를 벗어나 있으면, SN을 새로운 윈도의 가장 높은 경계로 하여 윈도를 순방향으로 슬라이딩시킨다. 윈도를 벗어나 있는 MAC-EU PDU를 모두 분해 엔티티로 전송한다.
606 윈도의 제1 빈 위치에 앞서 있는 모든 MAC-EU PDU를 분해 엔티티로 전송한다.
607 종료
도 7은 SBI 메커니즘을 기반으로 하는 SRNC 재정렬에 대한 동작 흐름도이다.
701 시작
702 TSN이 SN과 같은 MAC-EU PDU를 수신한다.
703 첨부된 SBI를 탐지하여 SBI = 1이면, 큐에 대응하는 재정렬 버퍼를 소거하고, 모든 MAC-EU PDU를 분해 엔티티로 전송한다.
704 SBI = 0이면, 아무것도 하지 않는다.
705 종료
도 4는 도 3의 예에 따라 주어지는 SBI 상태 시프팅에 대한 예를 나타낸 것이다.
401 TSN이 1인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 1로 한다. 그것은 그때에 모든 프로세스가 재전송용 데이터를 갖지 않아 모든 프로세스 버퍼가 비어 있기 때문이다.
402 TSN이 3인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 0으로 한다. 그것은 프로세스 2가 재전송용 데이터를 가져서 프로세스 2가 비어 있지 않기 때문이다.
403 TSN이 4인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 0으로 한다. 그 이유는 전술된 바와 같다.
404 TSN이 5인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 0으로 한다. 그 이유는 전술된 바와 같다.
405 TSN이 6인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 0으로 한다. 그 이유는 전술된 바와 같다.
406 TSN이 7인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 0으로 한다. 그 이유는 전술된 바와 같다.
407 TSN이 8인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 0으로 한다. 그 이유는 전술된 바와 같다.
408 TSN이 4인 MAC-EU PDU를 정확하게 수신하고, 첨부되는 SBI 비트를 1로 한다. 그것은 그때에 모든 프로세스가 재전송용 데이터를 가지 않아 모든 프로세스 버퍼가 비어 있기 때문이다.
도 8은 SBI가 부가된 DCH 데이터 프레임 구조를 나타낸 것이다.
801 DCH 데이터 프레임 구조에 있는 각각의 전송 블록(Transfer Block; TB)에 대한 SBI를 부가하여 소프트 조합 버퍼의 상태를 지시한다.

Claims (11)

  1. 광대역 부호 분할 다중 접속 시스템의 향상된 상향 링크 전용 채널에서 복합 자동 반복 요청을 재정렬하기 위한 방법으로서,
    소프트 조합 버퍼를 노드 B에 위치시키고, 재정렬 버퍼를 서빙 무선 망 제어기에 위치시키는 단계;
    복합 자동 반복 요청 엔티티를 노드 B에 위치시키는 단계; 및
    재정렬 큐 분산 엔티티, 재정렬 엔티티, 및 분해 엔티티를 서빙 무선 망 제어기에 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 방법 요청 재정렬 방법.
  2. 제1항에 있어서, 사용자 단말에 전송 타이머를 설정하여 재전송 시간을 제어하고, 서빙 무선 망 제어기에 해제 타이머를 설정하여 대기 시간을 통제하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청 재정렬 방법.
  3. 제1항에 있어서, 사용자 단말에 전송 윈도를 설정하여 수신기에서의 전송 시퀀스 번호의 혼동을 방지하고, 서빙 무선 망 제어기에 수신 윈도를 설정하여 수신 윈도의 슬라이딩을 통제하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청 재정렬 방법.
  4. 제3항에 있어서, 전송 윈도의 최대치를 전송 시퀀스 길이 범위의 절반으로 하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청 재정렬 방법.
  5. 제3항에 있어서, 수신 윈도의 최대치를 전송 시퀀스 길이 범위의 절반으로 하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청 재정렬 방법.
  6. 제1항에 있어서, 매체 접근 제어-향상된 상향 링크 프로토콜 데이터 유닛을 전송함과 동시에, 첨부된 버퍼 상태 지시 비트를 노드 B에 의해 전송하고;
    매체 접근 제어-향상된 상향 링크 프로토콜 데이터 유닛을 수신함과 동시에, 서빙 무선 망 제어기에 의해 버퍼 상태 지시 비트를 탐지하여 소프트 조합 상태 지시에 따라 버퍼를 소거할지를 결정하는 하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청 재정렬 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 소프트 조합 버퍼 상태 지시는 두 가지 상태를 갖고, 그 중에서 상태 1은 소프트 조합 버퍼 내의 모든 프로세스가 비어 있음, 즉 데이터를 재전소할 필요가 없음을 지시하고, 그 이외의 기타의 사안은 상태 2에 속하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청 재정렬 방법.
  8. 제6항에 있어서, 각각의 전송 블록에 대해 소프트 조합 버퍼 상태 지시 비트를 부가하고, Iub 인터페이스에서의 데이터 프레임 구조를 Iur 인터페이스에서의 그것과 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청 재정렬 방법.
  9. 소프트 조합 버퍼를 각각 구비하는 다수의 노드 B와, 재정렬 버퍼를 구비하고 각각의 노드 B를 제어하는 RNC를 포함하는 이동 통신 시스템의 상향 링크 채널에서 HARQ를 재정렬하기 위한 방법으로서,
    노드 B에서 각각 이동 단말로부터 패킷 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 소프트 조합 버퍼에 저장하는 단계;
    각각의 노드 B에서 수신된 데이터를 채널 디코더에 의해 디코딩하는 단계;
    이동 단말에 ACK 또는 NACK 정보를 전송하는 단계;
    노드 B에서 디코딩된 데이터를 RNC에 전송하는 단계;
    각각의 디코딩된 데이터를 재정렬 버퍼에 버퍼링하는 단계; 및
    RNC에서 디코딩된 데이터를 재정렬하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ 재정렬 방법.
  10. 소프트 조합 버퍼를 구비하는 노드 B와, 재정렬 버퍼를 구비하는 RNC를 포함하는 이동 통신시스템의 상향 링크 채널에서 HARQ를 재정렬하기 위한 방법으로서,
    노드 B에서 이동 단말로부터 패킷 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 소프트 조합 버퍼에 저장하는 단계;
    노드 B에서 수신된 데이터를 채널 디코더로 디코딩하는 단계;
    이동 단말에 ACK 또는 NACK 정보를 전송하는 단계;
    노드 B에서 디코딩된 데이터를 RNC에 전송하는 단계;
    디코딩된 데이터를 재정렬 버퍼에 버퍼링하는 단계; 및
    RNC에서 디코딩된 데이터를 재정렬하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ 재정렬 방법.
  11. 이동 단말로부터 패킷 데이터를 수신하고, 패킷 데이터를 디코딩하여 그 디코딩 결과에 따라 수신 응답 신호 또는 미수신 응답 신호를 이동 단말에 전송하는, 그 중의 하나 이상이 이동 단말과 통신하고 있는 다수의 노드 B;
    패킷 데이터를 전송하고, 미수신 응답 신호를 수신할 경우에 패킷 데이터의 전송을 반복하는 이동 단말; 및
    노드 B를 제어하고, 노드 B로부터 디코딩된 데이터를 수신하여 패킷 데이터의 패킷 시퀀스에 따라 패킷 데이터를 재정렬하는 RNC를 포함하되,
    노드 B는 패킷 데이터를 버퍼링하는 소프트 조합 버퍼를 구비하여 패킷 데이터를 다시 수신할 경우에 제1 패킷 데이터와 제2 패킷 데이터를 조합하는 것을 특징으로 하는 복합 자동 반복 요청(HARQ) 기능을 갖는 이동 통신 시스템.
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