KR20060035538A - 상향 링크를 통한 패킷 데이터를 전송하는 통신시스템에서 상향링크 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷정보를 송수신하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상향 링크를 통해 패킷 데이터를 전송하는 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 사용자 단말이 전송하는 패킷의 크기를 기지국에게 알려주는 방법에 관한 것이다. 상향링크 패킷 데이터 서비스를 위한 트랜스포트 포맷 식별자들은 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 포맷들에 각각 대응한다. 사용자 단말은 상향링크 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷을 결정하면, 상기 결정된 트랜스포트 포맷에 대응하는 트랜스포트 포맷 식별자를 전송하고, 상기 상향링크 패킷 데이터를 상기 결정된 트랜스포트 포맷에 따라 전송한다. 기지국은 상기 트랜스포트 포맷 식별자를 수신하면 상기 트랜스포트 포맷 식별자에 대응하는 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 포맷들에 따라 상기 물리채널 데이터로부터 하나 또는 그 이상의 상향링크 패킷 데이터를 복원하고, 상기 복원된 상향링크 패킷 데이터의 오류를 검사한다. 상기 검사 결과 오류를 가지지 않는 상향링크 패킷 데이터는 상위 시스템으로 출력된다. 이러한 본 발명은 패킷 크기 신호에 할당된 제한된 물리 채널 용량으로 인해 발생할 수 있는 패딩을 최소화한다.

uplink packet data service, EUDCH, E-TF, Blind Detection

Description

상향 링크를 통한 패킷 데이터를 전송하는 통신 시스템에서 상향링크 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷 정보를 송수신하는 방법{Method for signaling transport formats of up-link packet transmission system}

도 1a는 기지국 제어 스케쥴링을 사용하지 않는 경우 기지국의 상향링크 무선자원의 변화를 나타낸 도면.

도 1b는 기지국 제어 스케쥴링을 사용하는 경우 기지국의 상향링크 무선자원의 변화를 나타낸 도면.

도 2는 상향링크 패킷 전송을 수행하는 사용자 단말과 기지국을 도시한 도면.

도 3은 상향링크 패킷 전송을 수행하기 위해 사용자 단말과 기지국간에 송수신되는 정보들을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 E-DCH에서 사용되는 패킷 데이터의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말과 기지국의 물리 계 층 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말과 기지국 간 데이터의 전송을 개괄적으로 설명한 도면

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타낸 흐름도.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 흐름도.

본 발명은 상향 링크를 통해 패킷 데이터를 전송하는 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 사용자 단말이 전송하는 패킷 크기 지시정보와 실질적인 패킷 크기 사이의 관계를 정의하여 패킷 크기 지시정보의 부실로 인해 발생하는 패딩양을 최소화하는 방법에 관한 것이다.

비동기 광대역 부호분할다중접속(Wideband Code Division Multiple Access: 이하 "WCDMA"라 한다.) 통신시스템은 향상된 역방향 전용 채널(Enhanced Uplink Dedicated CHannel; 이하 "EUDCH" 또는 "E-DCH"라 한다.)을 사용한다. 상기 EUDCH는 비동기 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 통신에 있어서 패킷 전송의 성능을 개선하기 위해 제안된 채널이다.

상기 EUDCH를 지원하는 이동통신시스템은 빠른 스케줄링(Fast scheduling)기법과 복합 재전송(Hybrid Automatic Retransmission Request, 이하 'HARQ'라 한다)기법을 사용하여 역방향 전송의 효율성을 극대화한다. 상기 빠른 스케줄링 기법은 기지국(Node B)이 사용자 단말(User Equipment: UE)들의 채널 상황과 버퍼 상황을 보고 받고, 상기 수신된 정보를 바탕으로 상기 UE들의 역방향 전송을 제어하는 것이다. 기지국은, 채널 상황이 양호한 UE들에게는 대량의 데이터 전송을 허용하고, 채널 상황이 열악한 UE들에 대한 데이터 전송양을 최소화함으로써 제한된 역방향 전송 자원의 효율적인 사용을 도모한다. HARQ 기법은 UE와 기지국 사이에 HARQ를 실행함으로써 전송 출력 대비 전송 성공율을 높인다. HARQ기법을 통해 기지국은, 전송 도중 오류가 발생한 데이터 블록을 폐기하지 않고 재전송된 데이터 블록과 소프트 컴바이닝(soft combining)을 수행함으로써, 데이터 블록의 수신 성공 확률을 높인다.

상향 링크에서는 복수 개의 사용자 단말(이하 "UE"라 한다.)들이 송신하는 신호들 상호간에 직교성이 유지되지 않아 상호간의 간섭신호로 작용한다. 이로 인해 상기 기지국은 수신하는 상기 상향링크 신호가 증가할수록 특정 UE가 전송하는 상향링크 신호에 대한 간섭신호의 양도 증가한다. 따라서, 특정 UE가 전송하는 상향링크 신호에 대한 간섭신호의 양이 증가할수록 상기 기지국의 수신성능은 저하된다. 이로 인해 상기 기지국은 전체 수신 성능을 보장하면서 수신할 수 있는 상향링크 신호의 양을 제한한다. 기지국의 무선자원은 하기의 <수학식 1>과 같이 표현된다.

RoT = Io/No

상기 Io는 상기 기지국의 전체 수신 광대역 전력 스펙트럼 밀도(Power spectral density)이며, 상기 No는 기지국의 열잡음 전력 스펙트럼 밀도를 나타낸다. 따라서 상기 ROT는 상기 기지국이 상향 링크에서 상기 EUDCH 패킷 데이터 서비스를 위해 할당할 수 있는 무선자원이 된다.

도 1a와 도 1b는 기지국에서 할당할 수 있는 상향링크 무선 자원의 변화를 보이고 있다. 상기 도 1a와 도 1b에서 보이고 있는 바와 같이 상기 기지국이 할당할 수 있는 상향링크 무선자원은 ICI(Inter-cell interference), 음성 트래픽(Voice traffic), EUDCH 패킷 트래픽들의 합으로 나타낼 수 있다. 상기 도 1a는 기지국 스케쥴링을 사용하지 않는 경우 상기 총 ROT(Total ROT)의 변화를 나타낸다. 상기 EUDCH 패킷 트래픽에 대해 스케쥴링이 이루어지지 않기 때문에 복수 개의 UE들이 동시에 높은 데이터 레이트를 사용하여 상기 패킷 데이터를 전송하는 경우 총 ROT는 목표 ROT(Targer ROT)보다 높은 레벨이 될 수 있다. 이와 같은 경우 상기 상향링크 신호의 수신성능은 저하된다.

도 1b는 기지국 스케쥴링을 사용하는 경우 상기 총 ROT의 변화를 나타낸다. 상기 기지국 스케쥴링을 사용하는 경우 기지국은 상기 복수 개의 UE들이 동시에 높은 데이터 레이트를 사용하여 상기 패킷 데이터를 전송하는 것을 방지한다. 즉, 상기 기지국 스케쥴링은 특정 UE에게 높은 데이터 레이트를 허용하는 경우 다른 UE들에게는 낮은 데이터 레이트를 허용함으로서 상기 총 ROT가 상기 목표 ROT이상으로 증가하는 것을 방지한다.

특정 UE의 데이터 레이트가 높아지면 상기 기지국이 상기 UE로부터 수신하는 수신 전력이 커지게 된다. 따라서, 상기 UE의 ROT는 상기 총 ROT에서 많은 부분을 차지하게 된다. 반면, UE의 데이터 레이트가 낮아지면 상기 기지국이 상기 UE로부터 수신하는 수신 전력이 작아지게 된다. 따라서, 상기 UE의 ROT는 상기 총 ROT에서 적은 부분을 차지하게 된다. 상기 기지국은 상기 데이터 레이트와 무선자원간의 관계, 상기 UE가 요청하는 데이터 레이트를 고려하여 상기 EUDCH 패킷 데이터에 대한 기지국 스케줄링을 수행한다.

상기 기지국은 상기 EUDCH를 사용하는 UE들의 요청 데이터 레이트 또는 채널 상황 정보를 활용하여 상기 각 UE별로 EUDCH 데이터 전송 가능 여부를 통보하거나, 상기 EUDCH 데이터 레이트를 조정하기 위해 상기 기지국 스케쥴링을 수행한다. 상기 기지국 스케쥴링은 기지국이 EUDCH 통신을 수행하는 단말들의 채널 상황과 버퍼 상황을 바탕으로, 각 단말에게 RoT를 분배하는 동작이라 볼 수 있다.

도 2는 상향링크 패킷 전송을 수행하는 사용자 단말과 기지국을 도시한 것이다.

상기 도 2에 따르면 UE들(210, 212, 214, 216)은 기지국(200)과의 거리에 따라 서로 다른 역방향 채널의 송신 전력으로 상향링크 패킷 데이터를 송신하고 있다. 상기 기지국(200)으로부터 가장 멀리 있는 상기 UE(210)는 가장 높은 역방향 채널의 송신 전력(220)으로 패킷 데이터를 송신하며, 상기 기지국(200)으로부터 가장 가까이 있는 상기 UE(214)는 가장 낮은 역방향 채널의 송신 전력(224)으로 상기 패킷 데이터를 송신한다. 상기 기지국(200)은 총 ROT를 유지하면서 다른 셀에 대한 ICI를 줄이면서 상기 이동통신 시스템의 성능을 향상시키기 위해 상기 역방향 채널의 송신 전력의 세기와 상기 데이터 레이트를 반비례하도록 스케줄링 할 수 있다. 따라서 기지국(200)은, 역방향 채널의 송신 전력이 가장 높은 UE에 대해서는 작은 전송 자원을 할당하고, 상기 역방향 채널의 송신 전력이 가장 낮은 UE에 대해서는 많은 전송 자원을 할당해서 총 ROT를 효율적으로 유지한다.

도 3은 UE가 기지국으로부터 EUDCH 패킷 데이터 전송을 위한 전송 자원을 할당 받고, 상기 할당된 전송 자원을 이용하여 상기 패킷 데이터를 전송하는 과정을 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 310단계에서 상기 기지국(300)과 상기 UE(302)사이에 EUDCH를 설정한다. 상기 310단계는 전용전송채널(Dedicated Transport Channel)을 통한 메시지들의 송수신 과정을 포함한다. 상기 EUDCH를 설정한 상기 UE(302)는 312단계에서 상기 기지국(300)으로 필요한 전송 자원에 관한 정보, 상향링크 채널 상황에 대한 정보들을 전송한다. 상기 상향링크 채널 상황에 대한 정보에는 상기 UE(302)가 전송하는 상향채널 송신전력과 상기 UE(303)의 송신전력 마진 등이 있다.

상기 정보를 수신한 상기 기지국(300)은 상기 상향채널의 송신전력과 실제 측정된 수신전력을 비교하여 순방향 채널 상황을 추정한다. 즉, 상기 상향채널 송신전력과 상향채널 수신전력의 차이가 작으면 역방향 채널 상황은 양호하며, 상기 송신전력과 수신전력의 차이가 많으면 역방향 채널 상황은 불량하다. 상향링크 채 널상황을 추정하기 위해 상기 UE가 송신전력 마진을 전송하는 경우에는 상기 송신전력 마진을 이미 알고 있는 UE의 가능한 최대 송신전력에서 빼줌으로서 상기 기지국(300)은 상기 상향링크 송신전력을 추정한다. 상기 기지국(300)은 상기 추정한 상기 UE의 채널 상황과 상기 UE(302)가 필요로 하는 전송 자원에 관한 정보를 이용하여 상기 UE의 상향링크 패킷 채널을 위한 가능한 전송 자원을 결정한다.

상기 결정된 전송 자원은 314단계에서 상기 UE(302)로 통보된다. 이 때 전송 자원은 전송할 수 있는 데이터의 크기, 즉 전송율이 될 수도 있고, 사용할 수 있는 전송 출력이 될 수도 있다. 상기 UE(302)는 상기 통보된 전송 자원으로 전송할 패킷 데이터의 크기를 결정하고, 316단계에서 상기 기지국(300)으로 상기 결정된 크기의 데이터를 전송한다. 이 때 EUDCH를 통해 전송되는 한 단위의 상기 패킷 데이터를 MAC-e PDU(Medium Access Control-enhanced Protocol Data Unit)라고 하며, 단말은 상기 MAC-e PDU를 전송하면서, 상기 MAC-e PDU의 크기를 나타내는 정보를 함께 전송한다. 상기 크기 정보는 E-TF(EUDCH- Transport Format)이라고 불리며 통상 5 ~ 6 비트 정도의 물리 채널 신호가 된다.

그런데 5 비트 E-TF로 표현 가능한 정보의 개수는 32개이고, 6 비트 E-TF로 표현 가능한 정보의 수는 64개에 불과하다. 반면에 MAC-e PDU의 최대크기는 2 msec 전송 주기에서는 8600 비트, 10 msec 전송 주기에서는 20000 비트에 이를 것으로 예상된다. 상기 5 비트 또는 6 비트의 ETF를 이용해서 최대 20000 비트의 크기를 표현하는 것에는 상당한 무리가 따른다. 예를 들어 6 비트 ETF로 20000 비트를 표현하기 위해서는 312 비트의 스텝 사이즈가 필요하다. 이는 패딩의 크기가 최대 311 비트에 이를 수 있음을 의미한다. 이는 특히 MAC-e PDU의 크기가 작은 구간에서, 심각한 전송 효율의 저하를 초래할 수 있다. 예를 들어 ETF가 624 비트를 의미하고, 실제 전송되는 MAC-e PDU의 크기가 313 비트라면, 전송 효율은 50 %에 불과하며, 나머지 311 비트는 의미없는 데이터인 패딩(padding)으로 채워진다. 따라서 상기 패딩의 크기를 줄여서 전송 효율을 상향시키는 ETF 정보의 전달 방법에 대한 필요가 발생하게 되었다.

따라서 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상향 링크를 지원하는 이동통신 시스템에서 송신측이 수신측으로 상향링크 패킷 데이터에 대한 크기 정보를 나타내는 ETF를 효율적으로 전달하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상향링크 패킷 데이터에 대한 크기 정보를 나타내는 ETF를 전달함에 있어서, 패킷 데이터의 패딩 발생을 최소화하는 방법을 제공함에 있다.

이하 본 발명이 바람직한 실시예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 EUDCH 통신을 수행하는 단말의 구조를 간단히 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 단말에는 무선링크제어(Radio Link Control, RLC) 계층 (405)과 MAC-d 계층(420)과 MAC-e 계층(430)과 물리 계층(440) 등이 구비된다.

상기 RLC 계층(405)는 상위 계층에서 발생한 데이터(405)를 저장하고, 상기 상위 계층에서 발생한 데이터를 무선 채널에서 전송하기에 적합한 크기로 구성한다. 상기 RLC 계층(405)에서 구성된 데이터를 RLC PDU(415)라고 한다.

MAC-d 계층(420)는 상기 RLC 계층(405)이 전달한 RLC PDU에 다중화 정보를 삽입하여 MAC-d PDU들(425)을 생성하는 동작을 수행한다. 상기 다중화 정보는 RLC 엔터티의 식별자가 될 수 있으며, 수신측은 상기 식별자를 참조해서 수신한 데이터를 수신측 RLC 계층의 적절한 RLC 엔터티로 전달한다.

MAC-e 계층(430)은 EUDCH와 관련된 동작을 수행하는 계층이며, 상기 MAC-d 계층(420)이 전달한 MAC-d PDU들(425)을 모아서 MAC-e PDU들(435)로 구성한 뒤 물리 계층(440)으로 전달한다.

물리 계층(440)은 상기 MAC-e PDU들(435)에 CRC(Cyclic Redundancy Codes)를 부가해서 트랜스포트 블록들(445)을 구성한 뒤, 상기 트랜스포트 블록들(445)을 채널 부호화하고 레이트 매칭해서 E-DPDCH(EUDCH-Dedicate Physical Data Channel)라는 물리채널로 전송한다. 또한 물리 계층(440)은 상기 트랜스포트 블록들(445)의 크기 등의 정보를 담는 E-TFI(EUDCH-Transport Format Identifier)를 E-DPCCH(EUDCH-Dedicate Physical Control Channel)라는 물리채널로 전송한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 MAC-e PDU의 구조를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, MAC-e PDU는 헤더 부분(505)과 페이로드 부분(510)과 패딩(520)으로 구성되며, 페이로드 부분(510)에는 MAC-d PDU(515)들이 수납되고, 헤더 부분(505)에는 각종 제어 정보들이 수납되고, 패딩에는 의미없는 비트들(패딩 비트들)이 수납된다. 상기 제어 정보로는 상기 페이로드 부분(510)에 포함되는 MAC-d PDU들의 크기와 개수, 순서 재정렬에 필요한 정보, 다중화 정보 등이 있다.

패딩 비트들은 MAC-e 헤더(505)와 페이로드(510)의 크기가, 하위 계층에 정의되어 있는 패킷의 크기와 일치하지 않을 때, 그 차이를 보정해주는 비트들이다. 예를 들어 MAC-e 헤더(505)와 페이로드(510)의 크기가 2800 비트인데, 하위 계층에 정의되어 있는 패킷의 크기가 3000 비트라면, 200 비트의 패딩으로 MAC-e PDU의 크기를 3000 비트로 맞춘다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 EUDCH를 통해 트랜스포트 블록들을 송수신하는 물리계층의 동작을 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 송신측의 MAC-e 계층에서 MAC-e PDU(605)가 전달되면, CRC 삽입부(610)에 의해 상기 MAC-e PDU(605)에 CRC가 삽입된다. 상기 CRC가 삽입된 MAC-e PDU를 트랜스포트 블록이라고 한다.

상기 트랜스포트 블록은 터보 부호기(turbo coder)(615)에서 채널 부호화된다. 이 때 미리 정해진 부호율(Coding Rate_이 사용될 수 있는데, 예를 들어 1/3 부호화가 사용된다. 1/3 터보 부호화(turbo coding)가 적용되면, 상기 트랜스포트 블록은 원래 크기의 3배의 크기의 부호 심볼(coded symbol)이 된다. 예를 들어 1000 비트 트랜스포트 블록은 터보 부호기(615)를 거치면 3000 비트의 부호 심볼이 된다. 상기 부호 심볼은 시스티메틱 비트들(systematic bits)와 패리티 비트들(parity bits)로 구성되며, 일반적으로 시스티메틱 비트들이 보다 중요한 정보로 간주된다.

래이트 매칭기(rate matching unit)(620)은 상기 부호 심볼(coded symbol)을 펑쳐링(puncturing)하거나 반복(repetition)함으로써 상기 부호 심볼의 크기를 물리 채널의 용량에 맞추는 역할을 한다. 예를 들어 물리 채널의 용량이 2500 비트이고 상기 부호 심볼의 크기가 3000 비트라면, 래이트 매칭은 미리 정해진 방식에 따라 패리티 비트들 중 500 비트를 제거함으로써 상기 부호 심볼의 크기를 물리 채널의 용량에 일치시킨다.

상기 래이트 매칭기(620)를 통과한 상기 부호 심볼은 확산기(625)와 주파수 상승 변환기 등을 거친 뒤 E-DPDCH(665)를 통해 수신측으로 전송된다. 이때 E-DPCCH(660)를 통해서는 상기 트랜스포트 블록에 대한 E-TFI (EUDCH-Transport Format Indicator)(630)가 함께 전송된다. 상기 E-TFI(630)는 채널 부호화 및 래이트 매칭기(635)를 거칠 수 있으며, 확산기(640)에 의해 확산되어 E-DPCCH를 통해 전송된다. 상기 E-TFI는 E-DPDCH에 적용된 E-TF를 나타내는 식별자이며, 아래와 같은 3 가지 정보를 담는다.

- E-DPDCH를 통해 전송되는 트랜스포트 블록의 크기(Transport block size)

- E-DPDCH의 SF (Spreading Factor)

- E-DPDCH의 확산코드 수(Number of codes)

수신측은 상기 E-TFI를 해석해서, E-DPDCH(들)과 트랜스포트 블록의 크기를 인지한다. 예를 들어 E-TF는 하기 <표 1>과 같이 정의된다.

예를 들어 E-TF 4가 의미하는 바는 SF 16인 하나의 코드로 구성된 E-DPDCH를 통해 900 비트 크기의 트랜스포트 블록이 전송된다는 것이다. 이 때 E-DPDCH에 사용되는 확산코드들은 미리 정해져 있으므로, 수신측은 SF를 알면 수신할 E-DPDCH의 확산코드를 알 수 있다.

수신측은 E-DPCCH(660)를 수신한 데이터를 역확산기(645)와 채널 복호 및 디-래이트 매칭기(650)를 통과시켜 E-TFI(655)로 해석함으로써, E-DPDCH의 채널 정보를 인지하고, 상기 E-DPDCH를 통해 수신되는 트랜스포트 블록의 크기를 인지한다.

수신측은 상기 E-TFI(655)를 참조해서, E-DPDCH(665)를 통한 신호를 수신한다. E-DPDCH를 통해 a개의 물리 채널 비트들을 수신하면, 역 레이트 매칭기(675)는 상기 a개의 물리 채널 비트들을 부호 심볼로 복원한다. 상기 부호 심볼의 크기는 트랜스포트 블록의 3배이므로, 역 레이트 매칭기(675)는 물리 채널 비트들의 수와 트랜스포트 블록의 크기를 통해 역 레이트 매칭할 비트들의 수를 인지한다. 예를 들어 물리 채널 비트가 2500 비트이고, 트랜스포트 블록 크기가 1000 비트라면, 송신측이 500 비트(=트랜스포트 블록 크기/채널 부호율 - 물리 채널 비트 수)를 역 레이트 매칭하기 위해 미리 정해진 위치에 500개의 비트 0을 상기 복원된 부호 심볼에 채워넣는다.

상기와 같이 역 레이트 매칭된 부호 심볼들은 터보 복호기(turbo decoder)(685)에서 복호되고, CRC 확인 블록(690)에서 오류 발생 여부가 확인된다. 만약 오류가 존재한다면, 해당 트랜스포트 블록은 HARQ 블록(680)에 저장되어서, 추후에 재전송된 트랜스포트 블록과 컴바이닝된다. 오류가 존재하지 않는다면 해당 트랜스포트 블록은 CRC가 제거된 후 MAC-e PDU(695)로서 출력된다.

이와 같이 트랜스포트 블록의 크기는 레이트 매칭과 역 레이트 매칭 수행에 필요한 정보이며, 상위 계층은 정해진 트랜스포트 블록들의 크기에 맞춰 MAC-e PDU를 구성 한다.

상기 트랜스포트 블록의 크기는 E-DPCCH의 E-TFI를 통해 수신측에 통보되고, E-TFI의 크기는 5 ~ 6 비트 사이의 크기를 가질 것으로 예상된다. 다시 말해서 E-TFI를 이용하여 32 ~ 64 개의 트랜스포트 블록 크기를 통보하는 것이 가능하다. 트랜스포트 블록과 MAC-e PDU는 일 대 일 대응 관계를 가지므로, MAC-e PDU 크기도 마찬가지로 32 내지 64 가지가 된다.

정의되어 있는 트랜스포트 블록 크기와 MAC-e PDU 크기의 종류가 많을수록 불필요한 패딩을 줄일 수 있다. 이미 설명한 바와 같이, MAC-e PDU는 MAC-e 헤더와 페이로드와 패딩으로 이루어 지며, 패딩은 MAC-e 헤더와 페이로드의 크기와 MAC-e PDU 전체 크기 사이의 차이를 채운다. 예를 들어 MAC-e 헤더와 페이로드의 크기가 400 비트인데, 정의되어 있는 MAC-e PDU의 크기들 중 가장 비슷한 크기가 500 비트라면, 나머지 100 비트는 패딩으로 채워진다. 결국 400 비트의 정보를 전송하기 위해서 500 비트의 MAC-e PDU가 사용되는 것이다.

만약 MAC-e PDU의 크기가 좀 더 다양하게 정의되어 있어서 450 비트의 MAC-e PDU 크기가 있다면, 패딩 크기는 50비트로 줄어들 것이다. 이는 MAC-e PDU 크기를 다양하게 정의할수록, 더욱 높은 전송 효율을 얻을 수 있음을 의미한다. 그런데 MAC-e PDU 크기의 개수는 E-TFI가 나타낼 수 있는 정보의 개수와 상관 관계를 가진다.

본 발명은 제한되어 있는 E-TFI 필드의 크기를 이용하여 보다 많은 MAC-e PDU 크기와 트랜스포트 블록의 크기를 이용하는 방법을 제시한다.

이를 위해서 본 발명은 다수의 E-TF들을 그룹화(grouping)해서 하나의 E-TFI에 대응시키고, 송신측은 E-DPDCH로 전송하는 트랜스포트 블록의 E-TF가 속하는 그룹의 E-TFI를 E-DPCCH로 함께 전송하고, 수신측은 E-DPDCH를 통해 수신한 물리 채널 비트에 E-TFI가 의미하는 다수의 E-TF들을 모두 적용해서, 복수개의 트랜스포트 블록을 복원하고, 상기 복원된 트랜스포트 블록들 각각에 대해서 CRC 오류 발생 여부를 확인한다. 그리고 오류가 발생하지 않은 트랜스포트 블록의 E-TF가 올바른 E-TF 임을 인지한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말과 기지국 간 데이터의 전송을 개괄적으로 설명한 것이다. 여기서 E-TF x와 E-TF y라는 2 개의 E-TF는 임의의 정수 k로 식별되는 E-TFI(703)에 대응한다.

송신측의 MAC-e 계층에서 MAC-e PDU(705)가 전달되면, 상기 MAC-e PDU(705)에 CRC가 삽입되어 트랜스포트 블록(710)이 되고, 상기 트랜스포트 블록(710)의 크기에 대응되는 E-TF x와 E-DPDCH의 SF 및 코드 개수가 결정된다.

트랜스포트 블록(710)은 채널 부호화되어 부호 심볼(715)이 된다. 1/3 부호화가 사용되는 경우 상기 부호 심볼(715)의 크기는 상기 트랜스포트 블록(710)의 3 배이며, 상기 부호 심볼(715)은 E-TF x에 대응되는 물리 채널의 용량에 맞춰 레이트 매칭된 후(720) E-DPDCH를 통해 전송된다(722). 이 때 상기 E-TF x의 대응하는 식별자인 상기 E-TFI k가 E-DPCCH를 통해 함께 전송된다(723).

수신측은 상기 E-TFI k를 수신하면, 상기 E-TFI k에 해당하는 E-TF들, 즉 E-TF x와 E-TF y를 확인한다. 수신측은 상기 E-TF들의 대응하는 물리 채널들을 수신하고 수신된 신호들을 역확산하여 물리 채널 비트들(725, 730)을 얻는다. 상기 E-TF들이 의미하는 SF와 코드 개수는 서로 다르거나 같을 수 있다. E-TF x와 E-TF y가 의미하는 SF와 코드 개수가 다르다면 물리 채널 비트들도 달라지며, E-TF x와 E-TF y가 의미하는 SF와 코드 개수가 같으면 물리 채널 비트들은 동일하다.

수신측은 상기 물리 채널 비트들(725,730)에 대해서 각각 역 레이트 매칭을 수행한다. 이 때 E-TF x와 E-TF y가 의미하는 트랜스포트 블록의 크기가 서로 다르므로, 역 레이트 매칭 후 2 개의 서로 다른 부호 심볼들(735, 740)이 얻어진다. 수 신측은 상기 부호 심볼들(735,740)에 대해서 각각 터보 복호를 수행해서, E-TF x에 해당하는 트랜스포트 블록(750)과 E-TF y에 해당하는 트랜스포트 블록(745)을 얻는다. 수신측은 상기 트랜스포트 블록들(750,745)의 CRC를 확인해서 오류 발생 여부를 확인한다. 여기서 정확한 E-TF는 E-TF x이므로, 트랜스포트 블록(745)은 오류가 발생하게 된다. 그러면 오류가 발생한 트랜스포트 블록(745)은 폐기되고, 오류가 발생하지 않은 트랜스 포트 블록(750)은 CRC가 제거된 후 MAC-e PDU(755)로서 상위 계층으로 전달한다.

만약 두 개의 트랜스포트 블록들 모두에 오류가 발생하면, 재전송된 데이터와 컴바이닝하여야 하므로, 상기 트랜스포트 블록들은 모두 HARQ 버퍼에 저장된다. 이 때 트랜스포트 블록이 아니라 부호 심볼들이나 물리 채널 비트들이 저장될 수 도 있다.

이해를 돕기 위해 상기 동작을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

E-TF와 E-TFI가 하기 <표 2>와 같이 구성되어 있다.

송신측의 물리 계층으로 476 비트의 MAC-e PDU가 전달된다. 상기 MAC-e PDU에는 24 비트의 CRC가 부가되고, 500 비트의 트랜스포트 블록이 된다. 송신측은 상기 트랜스포트 블록을 1/3 터보 부호화해서, 1500 비트의 부호 심볼로 만든다. SF 32인 물리 채널의 용량은 1200 비트이므로, 송신측은 상기 1500 비트에서 300 비트를 펑쳐링해서 1200 비트의 물리채널 데이터로 만든다. 상기 1200 비트의 물리채널 데이터는 E-DPDCH를 통해 수신측으로 전송된다. 이 때 E-DPCCH를 통해서는 E-TF 0에 대응하는 ‘E-TFI = 0’이 함께 전송된다.

수신측은 E-DPCCH를 통해 ‘E-TFI 0’을 인지하고, E-TF 0에 해당하는 E-DPDCH를 수신한다. 상기 예에서는 E-TF 0에 2 개의 트랜스포트 블록 크기들이 대응되어 있지만, 상기 2개의 트랜스포트 블록 크기들에 대한 SF는 32로 동일하므로, 수신측은 하나의 E-DPDCH만 수신한다.

수신측은 상기 E-DPDCH에서 1200 비트의 물리 채널 비트들을 수신한다. 또한 수신측은 상기 E-TF 0에 의해 수신하고자 하는 트랜스포트 블록의 크기가 500 비트 또는 600 비트이고 대응하는 부호 심볼의 크기가 1500 비트 또는 1800 비트임을 인지한다. 수신측의 역 레이트 매칭부는 상기 물리채널 비트들에 300 비트를 역 레이트 매칭해서 1500 비트의 역부호 심볼(uncoded symbol)을 구성하고, 동시에 상기 물리채널 비트들에 600 비트를 역 레이트 매칭해서 1800 비트의 역부호 심볼을 구성한다.

수신측은 상기 1500 비트의 역부호 심볼을 터보 복호하여 500 비트의 트랜스포트 블록을 만들고, CRC 연산을 수행한다. 또한 수신측은 상기 1800 비트의 역부호 심볼을 터보 복호하여 600 비트의 트랜스포트 블록을 만들고, CRC 연산을 수행한다.

수신측은 상기 500 비트 트랜스포트 블록과 상기 600 비트 트랜스포트 블록 중, 오류가 발생하지 않은 트랜스포트 블록의 CRC를 제거한 뒤 MAC-e PDU로서 상위 계층으로 전달한다.

만약 상기 두 개의 트랜스포트 블록들에 모두 오류가 발생하였다면, 수신측은 500 비트와 600 비트 중 어떤 것이 올바른 E-TF인지를 알지 못하므로, 상기 두 E-TF에 해당하는 데이터 (트랜스포트 블록 또는 역부호 심볼 또는 물리 채널 비트)를 HARQ 버퍼에 저장해 둔다.

상기의 예에서 정상적인 경우, 600 비트의 트랜스포트 블록은 그릇된 E-TF를 통해 구성된 것이므로, 재전송을 수행하더라도 지속적으로 오류가 발생할 것이다. 반면에 500 비트의 트랜스포트 블록은 올바른 E-TF를 통해 구성된 것이므로, 재전 송을 통해 오류가 해소될 수 있다.

상기 <표 2>에는 하나의 E-TFI에 두 개의 E-TFS가 대응되는 경우의 예를 나타내었다. 그러나 각 E-TFI에 대응되는 E-TFS의 개수는 유연하게 정의될 수 있다. <표 3>을 예를 들어 설명한다.

상기에서 보는 바와 같이 작은 트랜스포트 블록 크기에 대해서는 하나의 E-TFI에 다수의 E-TF들이 대응되고, 큰 트랜스포트 블록 크기에 대해서는 하나의 E-TFI에 하나의 E-TF가 대응된다.

이는 작은 크기의 트랜스포트 블록의 채널 디코딩에 소요되는 시간이 짧기 때문에 채널 디코딩을 여러 번하더라도 기지국의 처리 용량에 영향을 끼치지 않지만, 큰 크기의 트랜스포트 블록의 채널 디코딩에 소요되는 시간은 상당히 길기 때문에 기지국이 여러 번의 채널 디코딩을 수행하기가 용이하지 않기 때문이다.

상기 <표 3>의 경우, E-TF0에는 4개의 E-TF들이 대응되어 있지만, 각 E-TF들이 의미하는 트랜스포트 블록의 크기 500, 600, 700, 800 비트는 비교적 작기 때문 에, 기지국이 상기 E-TF들을 모두 처리할 수 있다. 반면에 10000 비트 이상의 크기를 가지는 트랜스포트 블록들의 E-TF를 검출하기 위해서는 많은 시간이 소요되기 때문에, E-TFI와 E-TF를 일 대 일로 대응시키는 것이 바람직하다.

이처럼 트랜스포트 블록의 크기가 작은 E-TF들에 대해서는 하나의 E-TFI에 다수의 E-TF들을 대응시키고, 트랜스포트 블록의 크기가 가 큰 E-TF들에 대해서는 하나의 E-TFI에 하나의 E-TF만을 대응시킴으로써, 기지국의 처리 용량을 보다 효율적으로 사용할 수 있다

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신 동작을 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 과정 805에서 송신측은 E-TF들을 그룹화해서 하나의 E-TFI에 대응시킨다. 예를 들어 7 비트의 E-TFI 필드가 사용되고 256개의 E-TF들이 정의되어 있다면, 하나의 E-TFI에 2 개의 E-TF들을 그룹화 시킬 수 있다. 상기 E-TF/E-TFI 매핑 정보는 송신측과 수신측이 공유하여야 한다. 이는 상기 매핑 정보를 송신측과 수신측이 함께 저장하고 있거나, 호가 설정될 때마다 상위 시스템이 송신측과 수신측에게 통지함으로써 가능하다. E-TF/E-TFI 매핑 정보는 앞서 언급한 <표 2>와 같이, E-TFI와 그에 대응되는 E-TF들의 관계를 나타내는 정보이다.

과정 810에서 송신측은 MAC-e PDU가 발생하면, 상기 MAC-e PDU의 크기에 맞춰 E-TF를 결정하고, 상기 E-TF에 따라 MAC-e PDU를 처리해서 수신측으로 전송한다. 상기 처리 과정은 MAC-e PDU에 CRC를 삽입해서 트랜스포트 블록으로 만들고, 상기 트랜스포트 블록을 채널 부호화하고 레이트 매칭한 뒤, E-DPDCH로 전송하는 과정들을 의미한다.

과정 815에서 송신측은 상기 E-TF에 해당하는 E-TFI를 E-DPCCH를 통해 수신측으로 전송한다. 하나의 E-TFI에 여러 개의 E-TF가 대응될 수 있지만, 하나의 E-TF는 항상 하나의 E-TFI와 대응된다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신 동작을 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 과정 905에서 수신측은 송신측과 마찬가지로 E-TF들을 그룹화해서 하나의 E-TFI에 대응시킨다. 마찬가지로 상기 E-TF/E-TFI 매핑 정보는 송신측과 수신측에 공유된다. 과정 910에서 수신측은 E-DPCCH를 통해 E-TFI를 수신하고, 과정 915에서 상기 E-TFI에 해당하는 하나 또는 그 이상의 E-TF들을 확인한다. 상기 E-TF는 전술한 바와 같이 트랜스포트 블록 크기와 E-DPDCH에 사용되는 SF 및 코드 개수 정보를 의미한다.

과정 920에서 수신측은 상기 확인된 E-TF들 각각에 대해 E-DPDCH의 수신 데이터를 처리한다. 상기 과정 915에서 확인된 E-TF들에 대응되는 SF와 코드 개수가 서로 다르다면, 수신측은 상기 확인된 E-TF 들 각각에 대해 다른 E-DPDCH들의 물리채널 비트들을 수신한다. 상기 확인된 E-TF들에 대해서 SF와 코드 개수가 동일하다면, 수신측은 하나의 E-DPDCH의 물리채널 비트들만을 수신한다.

과정 925에서 수신측은 상기 확인된 E-TF들 각각에 대해 E-DPDCH 수신을 통해 획득한 물리 채널 비트들을 처리한다. 상기 처리는 해당하는 트랜스포트 블록의 크기에 맞춰 역 레이트 매칭을 수행하고, 채널 복호를 수행해서 트랜스포트 블록들을 만드는 동작을 모두 포함한다. 또한 상기 E0DPDCH의 수신 데이터가 재전송된 데이터라면, HARQ 버퍼에 저장되어 있던 기존 데이터와 컴바이닝하는 과정도 포함한 다. 상기 과정 925가 완료되면 수신측은 상기 E-TFI에 대응되는 E-TF들의 개수만큼의 트랜스포트 블록들을 가진다.

과정 930에서 수신측은 상기 트랜스포트 블록들의 CRC를 검출해서, 오류 발생 여부를 확인한다. 만약 모든 트랜스포트 블록들에 오류가 발생하였다면 과정 940으로 분기하고, 하나 이상의 트랜스포트 블록에 오류가 발생하지 않은 것으로 확인되면 과정 935로 진행한다.

상기 과정 940에서 수신측은 E-TF별 데이터들을 HARQ 버퍼에 저장한다. 이는 모든 트랜스포트 블록에 오류가 발생했기 때문에 어떤 E-TF가 올바른 E-TF인지를 알 수 없기 때문이다. 상기 E-TF 별 데이터는 예를 들어 역부호 심볼, 트랜스포트 블록 또는 물리채널 비트들이 될 수 있다. 상기 저장된 데이터는 이후 재전송된 데이터와 컴바이닝하는 HARQ 동작을 수행하는데 이용된다.

상기 과정 935에서 수신측은 오류가 발생하지 않은 트랜스포트 블록을 처리해서 상위 계층으로 전달한다. 만약 두 개 이상의 트랜스포트 블록에 오류가 발생하지 않았다면, 수신측은 둘 중 하나를 무작위로 선택하여서 상위 계층으로 전달한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 상향 링크를 통해 패킷 데이터를 전송하는 이동통신시스템에서 패킷 크기를 지시하는 정보를 효율적으로 이용함으로써, 제한된 크기 정보를 이용하여 보다 다양한 패킷 데이터의 크기들을 지원하여 MAC-e PDU에 요구되는 패딩 정보의 크기를 최소화할 수 있다.

Claims (12)

1. 상향링크를 통한 패킷 데이터를 전송하는 통신 시스템에서 상향링크 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷 정보를 송신하는 방법에 있어서,

   상향링크 패킷 데이터 서비스를 위한 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 포맷들에 각각 대응하는 트랜스포트 포맷 식별자들의 매핑 정보를 획득하는 과정과,

   상향링크 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷을 결정하고, 상기 매핑 정보에 따라 상기 결정된 트랜스포트 포맷에 대응하는 트랜스포트 포맷 식별자를 전송하는 과정과,

   상기 상향링크 패킷 데이터를 상기 결정된 트랜스포트 포맷에 따라 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 트랜스포트 포맷 식별자는,

   상기 상향링크 패킷 데이터가 전송되는 전용물리데이터채널과 구별되는 전용물리제어채널을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 결정된 트랜스포트 포맷은,

   상기 상향링크 패킷 데이터를 운반하는 트랜스포트 블록의 크기와 확산지수 및 상기 전용물리데이터채널의 부호 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 과정은,

   상기 상향링크 패킷 데이터에 오류정정코드를 삽입하여 트랜스포트 블록을 구성하는 단계와,

   상기 트랜스포트 블록을 채널 부호화하여 부호 심볼을 구성하는 단계와,

   상기 부호 심볼을 상기 확산지수에 따른 상기 전용물리데이터채널의 물리채널 비트 수에 따라 레이트 매칭하여 물리채널 데이터를 구성하는 단계와,

   상기 물리채널 데이터를 상기 확산지수에 따른 하나 또는 그 이상의 코드들로 확산하여 전송하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 매핑 정보는,

   제1 트랜스포트 포맷 식별자에 상대적으로 작은 트랜스포트 블록 크기를 나타내는 복수의 트랜스포트 포맷들을 대응시키고,

   제2 트랜스포트 포맷 식별자에 상대적으로 큰 트랜스포트 블록 크기를 나타내는 하나의 트랜스포트 포맷들을 대응시키는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
6. 상향링크를 통한 패킷 데이터를 전송하는 통신 시스템에서 상향링크 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷 정보를 수신하는 방법에 있어서,

   상향링크 패킷 데이터 서비스를 위한 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 포맷들에 각각 대응하는 트랜스포트 포맷 식별자들의 매핑 정보를 획득하는 과정과,

   상향링크 패킷 데이터를 포함하는 물리채널 데이터와, 상기 상향링크 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷에 대응하는 트랜스포트 포맷 식별자를 수신하는 과정과,

   상기 매핑 정보를 참조하여, 상기 수신된 트랜스포트 포맷 식별자에 대응하는 그룹에 속한 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 포맷들에 따라 상기 물리채널 데이터로부터 하나 또는 그 이상의 상향링크 패킷 데이터를 복원하는 과정과,

   상기 하나 또는 그 이상의 상향링크 패킷 데이터의 오류를 검사하는 과정과,

   상기 검사 결과 오류를 가지지 않는 상향링크 패킷 데이터를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 출력하는 과정은,

   상기 검사 결과 두 개 이상의 상향링크 패킷 데이터가 오류를 가지지 않으면, 상기 두 개 이상의 상향링크 패킷 데이터 중 임의의 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 출력하는 과정은,

   상기 검사 결과 모든 상향링크 패킷 데이터가 오류를 가지면, 상기 모든 상향링크 패킷 데이터 또는 상기 모든 상향링크 패킷 데이터에 대응하는 역부호 심볼 또는 상기 물리채널 데이터를, 재전송되는 데이터와 결합될 수 있도록 저장하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 트랜스포트 포맷 식별자는,

   상기 상향링크 패킷 데이터가 전송되는 전용물리데이터채널과 구별되는 전용물리제어채널을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 트랜스포트 포맷들 각각은,

    해당하는 상향링크 패킷 데이터를 운반하는 트랜스포트 블록의 크기와 확산지수 및 상기 전용물리데이터채널의 부호 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 상향링크 패킷 데이터를 복원하는 과정은,

    상기 전용물리데이터채널의 수신 신호를 상기 트랜스포트 포맷 식별자에 대응하는 그룹에 속한 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 포맷들에 따라 역확산하여 상기 하나 또는 그 이상의 물리채널 데이터를 수신하는 단계와,

    상기 하나 또는 그 이상의 물리채널 데이터를 상기 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 포맷들에 따라 역 레이트 매칭하여 하나 또는 그 이상의 역부호 심볼들을 복원하는 단계와,

    상기 하나 또는 그 이상의 역부호 심볼들을 복호하여 하나 또는 그 이상의 트랜스포트 블록들을 복원하는 단계와,

    상기 트랜스포트 블록들에서 상기 하나 또는 그 이상의 상향링크 패킷 데이터를 제외한 오류정정코드를 추출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
12. 제 6 항에 있어서, 상기 매핑 정보는,

    제1 트랜스포트 포맷 식별자에 상대적으로 작은 트랜스포트 블록 크기를 나타내는 복수의 트랜스포트 포맷들을 대응시키고,

    제2 트랜스포트 포맷 식별자에 상대적으로 큰 트랜스포트 블록 크기를 나타내는 하나의 트랜스포트 포맷들을 대응시키는 것을 특징으로 하는 상기 방법.

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