KR20060039842A - 무선 접속 통신 시스템에서 효율적인 메시지 전송을 위한기지국 및 단말과 그 방법 - Google Patents

무선 접속 통신 시스템에서 효율적인 메시지 전송을 위한기지국 및 단말과 그 방법 Download PDF

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KR20060039842A
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Abstract

본 발명은 HARQ 전송 방식을 채용한 무선 접속 통신 시스템에서, 단말이 HARQ를 지원하는 해당 단말의 메모리 능력인 "단말 버퍼 능력(MSS buffer capability)" 정보를 기지국으로 전송하도록 구성된다. 이 단말 버퍼 능력 정보는 단말과 기지국간의 초기화 단계, 핸드오프 단계 등에서 기지국으로 전송될 수 있다. 기지국은 해당 단말의 메모리 능력을 바탕으로 하향링크 HARQ burst 정보를 할당하게 된다. 이에 따라 기지국에서의 부적절한 하향링크 HARQ burst 할당이 방지될 수 있다.
단말 버퍼 능력, HARQ

Description

무선 접속 통신 시스템에서 효율적인 메시지 전송을 위한 기지국 및 단말과 그 방법{BASE STATION AND SUBSCRIBER STATION FOR EFFICIENTLY TRANSMITTING MESSAGE AND METHODS THEREOF}
도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구성도를 나타낸 도면,
도 2는 종래 HARQ encoder packet을 구성을 나타낸 도면,
도 3은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 HARQ 방식을 설명하기 위한 도면,
도 4는 FEC 코딩에 따른 IR 방식을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단말과 기지국 간의 초기화 단계시 단말의 메모리 능력을 전송하기 위한 메시지 흐름도를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MSS 버퍼 능력에 대응한 인덱스값을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)값을 나타낸 도면,
도 8은 이러한 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)이 포함된 SS 능력 엔코딩값(capability encodings)을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 블록 구성도를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단말에서의 버퍼 능력 정보 처리 과정을 나타낸 도면,
도 11은 포맷 구성 IE(Format configuration IE)를 나타낸 도면,
도 12는 CQICH 제어 IE를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 블록 구성도를 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 기지국에서의 버퍼 능력 정보 처리 과정을 나타낸 도면.
본 발명은 무선 접속 통신 시스템에서 효율적인 메시지 전송을 위한 기지국 및 단말과 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 각 단말(MSS: Mobile Subscriber Station)(10,12)은 일반적으로 이동성을 가지며 각각 기지국(BS: Base Station)(20,22)을 통해 백본 네트워크(30)에 연결된다. 단말(10,12)은 기지국(20,22)과 가입자 간에 접속할 수 있도록 한다. 기지국(Base Station)(20,22)은 단말(10,12)에 대한 제어, 관리, 접속성(connectivity)을 제공한다. 그리고 백본 네트워크(30)는 단말(10,12)의 인증 및 서비스 인증을 위한 ASA(Authentication and Service Authorization Server)(40)에 연결된다.
이와 같이 구성되는 무선 접속 통신 시스템은 기지국(20,22)과 단말(10,12) 간의 데이터 전송을 보장하기 위해 HARQ(Hybrid Automatic ReQuest) 방식(scheme)을 채택할 수 있다. HARQ 방식은 광대역 무선 접속 통신 시스템을 지원하는 MAC의 선택적인 기능이며, 단말 기반(per-terminal basis)으로 수행될 수 있다. HARQ 방식은 기존의 ARQ 방식에 FEC(Forward Error Correction)을 가미하여 데이터 전송 채널에 대하여 보다 강한 오류정정 능력을 가지도록 제안된 데이터 전송 방식이다. HARQ 방식은 데이터 수신에 대해 ACK를 전송하는 ARQ 방식과 전송 데이터에 에러 정정 코드를 삽입하는 FEC 방식을 혼합한 것이다.
한편, 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 HARQ 방식을 적절하게 운용하기 위해 초기화 단계에서 단말(이하 MSS)과 기지국(이하 BS)은 HARQ 전송을 위해 필요한 파라미터들을 교환한다. 이러한 H-ARQ 전송을 위해 1개 이상의 MAC PDU들이 연접될 수 있으며, 이들 연접된 결과물에 에러 검출을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 첨가하여 HARQ encoder packet(Hep라고도 함)을 형성한다. 도 2는 종래 HARQ encoder packet을 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, Hep는 하나 이상의 MAC PDU들(2), CRC(4) 및 패리티 비트들(6)을 포함한다. 기지국에서 이러한 Hep를 HARQ 방식을 통해 단말에게 전송하는 경우를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 HARQ 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 기지국(20)은 단계 60에서 단말(10)로 HARQ encoder packet을 전송한다. 단말(10)은 HARQ encoder packet을 수신하면 단계 62로 진행하 여 HARQ encoder packet를 복조를 시도한다. 그리고 단말(10)은 단계 64에서 HARQ encoder packet의 복조화가 성공하는 지를 판단한다. 복조화가 성공한 경우 단말(10)은 단계 66에서 기지국(20)으로 ACK를 전송한다. 그러나, 복조화가 실패한 경우 단말(10)은 단계 68에서 기지국으로 NAK를 전송한다. 기지국(20)은 NAK를 수신하였으면 단말(10)로 두 번째 HARQ의 전송을 시도하게 된다. 그리고 기지국(20)은 단말(10)이 해당 Hep를 성공적으로 복조하여 ACK를 전송할 때까지 HARQ의 전송을 반복할 수 있다.
한편, HARQ 방식은 CC(Chase Combining) 방식 및 IR(Incremental Redundancy) 방식을 채용하여 기존의 수신 데이터와 재전송된 수신 데이터를 효율적으로 조합하여 디코딩 성능을 높이도록 한다. 이들 중 도 4를 참조하여 IR 방식을 설명한다.
도 4는 FEC 코딩에 따른 IR 방식을 설명하기 위한 도면이다. 참고로 Chase combining 방식은 IR 방식의 한 부분이기 때문에 도 4와 관련지어 IR 방식에 대해서만 언급하기로 한다. 도 4를 참조하면, 데이터(70)는 1/3 FEC 코딩 레이트(coding rate)로 코딩되면 도 4의 상부에 나타난 바와 같은 길이의 데이터가 되고 1/6 FEC 코딩 레이트(coding rate)로 코딩되면 도 4의 하부에 나타난 바와 같은 길이의 데이터가 된다. 즉, FEC 코딩된 데이터는 실제 전송할 데이터는 실제 데이터인 systematic bits(70)와 에러 복구를 위한 Redundancy bits(80)로 이루어진다. 이와 같은 FEC 코딩된 데이터를 IR 방식에 따라 전송하기 하는 경우 복수 개의 송신 데이터 버전이 존재한다. 1/3 FEC 코딩된 데이터에 대해 예컨대, 2개 버전의 송 신 데이터 버전이 있다고 가정하면, 첫 번째 버전의 송신 데이터는 systematic bits(70) 및 에러 복구를 위한 Redundancy bits(80)의 일부 a로 이루어지고, 두 번째 송신 데이터는 systematic bits(70) 및 에러 복구를 위한 Redundancy bits(80)의 일부 b로 이루어진다. 예를 들어 기지국(20,22)은 단말(10,12)에게 첫 번째 버전의 송신 데이터를 전송한 후 단말(10,12)로부터 NAK를 수신하면 두 번째 버전의 송신 데이터를 전송한다. 단말(10,12)는 첫 번째 버전의 송신 데이터를 수신하면 Redundancy bits(80)의 일부(a)를 이용하여 복조를 수행하고, 두 번째 버전의 송신 데이터를 수신하면 Redundancy bits(80)의 일부 a와 b를 결합(combing)하여 복조를 수행한다. 이에 따라 에러 정정을 위한 Redundancy bits(80)는 재전송의 횟수가 증가함에 따라 증가하며, 그에 따라 에러 정정 성공률이 증가될 수 있다.
그리고, 이러한 IR 방식에서 성공적인 Hep의 전송 이후 새로운 Hep 전송임을 표시하기 위해, 1비트의 HARQ identifier sequence number(AI_SN)이 매번 HARQ 전송 시도마다 0과 1값 사이에서 토글되면서 전달된다. 단말은 AI_SN값이 변경되었음을 감지한 경우, 이번 HARQ 전송 시도가 새로운 Hep을 전달하는 것으로 인지하게 된다.
한편, HARQ 전송 방식은 기본적으로 SAW(Stop and Wait) 프로토콜로 동작한다. 기지국(20,22)으로부터 단말(10)로 비정규적으로 전달되는 DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지에는 HARQ DL ACK delay offset 파라미터가 포함되어 있다. DCD 메시지는 다운링크 채널 상황을 나타내는 정보 즉, AMC 테이블, 시스템 파라미터 등을 포함하는 브로드캐스트 메시지이다.
단말(10,12)은 성공적인 Hep를 수신한 경우 응답으로서 ACK를 기지국(20,22)로 전달할 때 HARQ DL ACK delay offset 파라미터 값 만큼의 지연 후에 ACK를 전송한다. 그러나 ACK 전송과 달리 Hep의 재전송 시점은 고정되어 있지 않다. 단말(10,12)은 HARQ bitmap을 통해서 ACK/NAK를 전송한다.
또한, HARQ 전송방식은 하나의 HARQ-enabled 단말에 대하여 복수개의 HARQ channel을 할당할 수 있다. 몇 개의 HARQ channel이 사용되는지는 기지국에 의해서 결정된다. 이러한 HARQ channel들은 HARQ channel identifier(ACID)에 의해서 서로 구별될 수 있다. HARQ 방식을 사용하는 이유는 HARQ는 기존의 ARQ 방식에 비하여 채널상태와 간섭변화에 대하여 강한 오류정정 능력을 가지기 때문이다. 즉, HARQ 방식은 먼저 수신된 오류상태의 packet과 재전송되어 수신된 packet을 combining함으로써 발생하는 SNR 이득과 Time Diversity 효과로 인하여 성능향상을 얻을 수 있다.
이러한 H-ARQ 전송 방식에 있어서, 단말과 기지국 사이에는 보다 효과적인 HARQ 운용을 위해 관련 파라미터들을 협상하게 된다. 이때 단말이 기지국으로부터 하향링크 HARQ 데이터를 원할하게 수신하기 위해서는 combining에 사용할 메모리와 성공적으로 복조된 하향링크 MAC PDU들을 기지국이 전송한 순서대로 자신의 상위계층으로 전달하기 위해 수행되는 reordering에 사용할 메모리를 충분히 갖추고 있어야 한다. 그러나 이렇게 H-ARQ를 지원하기 위한 단말의 메모리 능력에 대해서는 상 기에서 언급한 단말과 기지국간의 협상 과정에서 논의되지 않고 있다. H-ARQ를 지원하는 단말의 메모리 능력에 따라 수신할 수 있는 H-ARQ encoder packet의 크기가 결정될 수 있다. 그러나 기지국측에서 해당 MSS의 HARQ동작을 위한 메모리 능력을 알지 못한다면, 단말이 적절히 수신하지 못하는 정도의 하향링크 HARQ packet을 할당할 수도 있다. 이런 경우 MSS와 BS간의 채널상태가 점차로 좋아진다고 해도 단말의 메모리 부족으로 인하여 복조화 과정이 제대로 이루어지지 않을 수 있기 때문에 불필요한 재전송이 발생할 수 있다. 또한 이러한 재전송으로 인하여 추가적인 자원을 할당해야 하며, traffic 전송 지연이 증가하게 된다.
따라서, 본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 단말과 기지국 간에 데이터 전송 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 접속 통신 시스템에서의 단말은, 수신 데이터를 저장하는 버퍼와, 자신의 버퍼 능력 정보를 포함한 메시지를 생성하는 메시지 생성부와, 상기 생성한 메시지를 상기 소정 기지국으로 전송하는 송수신부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 접속 통신 시스템에서의 단말에서 효율적인 메시지 전송을 위한 방법은 자신의 버퍼 능력 정보를 포함한 메시지를 생성하는 단계와, 상기 생성한 메시지를 상기 소정 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 접속 통신 시스템에서의 기지국은 단말로부터 단말 버퍼 능력을 수신하는 송수신부와, 상기 단말 버퍼 능력에 따라 다운링크 HARQ 버스트를 할당하는 다운링크 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 접속 통신 시스템에서의 기지국에서 효율적인 메시지 전송을 위한 방법은 단말로부터 단말 버퍼 능력을 수신하는 단계와, 상기 단말 버퍼 능력에 따라 다운링크 HARQ 버스트를 할당하는 단계를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예는 HARQ 전송 방식을 채용한 무선 접속 통신 시스템에서, 단말이 HARQ를 지원하는 해당 단말의 메모리 능력인 "단말 버퍼 능력(MSS buffer capability)" 정보를 기지국으로 전송하도록 구성된다. 이 단말 버퍼 능력 정보는 단말과 기지국간의 초기화 단계, 핸드오프 단계 등에서 기지국으로 전송될 수 있다. 기지국은 해당 단말의 메모리 능력을 바탕으로 하향링크 HARQ burst 정보를 할당하게 된다. 이에 따라 기지국에서의 부적절한 하향링크 HARQ burst 할당이 방지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단말과 기지국 간의 초기화 단계시 단말의 메모리 능력을 전송하기 위한 메시지 흐름도를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따라 HARQ 전송 방식이 채용된 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 단말은 HARQ를 지원하기 위한 자신의 버퍼 또는 메모리의 크기를 관리한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 단말은 자신의 버퍼 또는 메모리의 크기에 따른 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)을 SS 능력 엔코딩값(capability encodings)에 포함시키고, 이 SS 능력 엔코딩값을 망 진입 프로세스에서 기지국(20)으로 전송할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라 단말은 자신의 버퍼 또는 메모리의 크기에 따른 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)을 핸드 오프 프로세스에서 기지국(20)으로 전송할 수 있다. MSS 버퍼 능력을 기지국으로 전송하는 시점은 기지국이 단말에게 하향링크 HARQ burst를 할당하는 모든 시점이 될 수 있다. 그러므로, MSS 버퍼 능력을 기지국으로 전송하는 시점은 상기 실시예들에 한정되지 않는다.
그에 따라 기지국(20)은 해당 단말의 메모리 능력을 바탕으로 하향링크 HARQ burst 정보를 할당하게 된다. 이에 따라 기지국에서의 부적절한 하향링크 HARQ burst 할당이 방지될 수 있다.
이하 도 5를 참조하여 구체적인 망 진입 프로세스를 살펴본다.
도 5를 참조하면, 단말(10)은 네트워크 상에서 통신하기 위해 소정 기지국(20)과 망 진입(network entry) 프로세스를 성공적으로 완료해야할 필요가 있다. 망 진입 프로세스는 DL(Down Link) 채널 동기화(synchronization), 초기 레인징(initial ranging), 능력 협상(capabilities negotiation), 인증 메시지 교환(authentication message exchange), 등록 및 IP 접속(IP connectivity) 단계들(stages)로 나누어질 수 있다. 단말(10)은 망 진입 프로세스가 완료되면 하나 이상의 서비스 플로우(service flows)를 생성하여 기지국(20)로 데이터를 전송한다.
이들 망 진입 프로세스에서 능력 협상 단계를 설명하면, 초기 레인징의 성공적인 완료 후 단말(10)은 단계 100에서 기지국(20)에게 능력 요구 메시지(SBC(SS Basic Capability)-REQ)를 전송한다. 이 능력 요구 메시지는 단말(10)이 지원되는 변조 레벨, 코딩 방식과 레이트 및 듀플렉싱 방법과 관련하여 자신의 능력을 기술한 것이다. 기지국(20)은 이 능력 요구 메시지를 자신의 능력에 기초하여 단계 102에서 응답 메시지(SBC-RSP)를 전송함으로써 단말(10)을 받아들이거나 거부한다.
그리고 망 진입 프로세스에서 등록 단계를 설명하면, 인증의 성공적인 완료 후 단말(10)은 네트워크에 등록한다. 구체적으로 단말(10)은 단계 110에서 기지국(20)으로 등록 요구 메시지(REG-REQ)를 전송하면, 기지국(20)은 단계 112에서 단말(10)에게 등록 응답을 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 단말(10)은 능력 요구 메시지(SBC(SS Basic Capability)-REQ)를 통해 전술한 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)이 포함된 SS 능력 엔코딩값(capability encodings)을 기지국(20)으로 전송한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 단말(10)은 등록 요구 메시지(REG-REQ)를 통해 전술한 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)이 포함된 SS 능력 엔코딩값(capability encodings)을 기지국(20)으로 전송한다. 그에 따라 기지국(20)은 단계 120에서 해당 단말의 메모리 능력을 바탕으로 하향링크 HARQ burst 정보를 할당한다.
또, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 단말은 자신의 버퍼 또는 메모리의 크기에 따른 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)을 핸드오프 프로세스시 기지국으로 전송할 수 있다. 예컨대, 단말은 다른 기지국으로 핸드 오프시 레인징(Raging)을 수행하는데, 기지국과 송수신하는 RNG-REQ/RSP 메시지를 통해 MSS 버퍼 능력 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 상기 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)은 예를 들어 특정 인덱스 값 혹은 수용가능한 최대 버퍼 값(비트수)등과 같이 단말과 기지국간 기 약속된 정보형태로 전달될 수 있다. 그러면, 기지국은 특정 인덱스 혹은 최대 버퍼 값에 의존해서 단말의 버퍼 능력(예: 최대 수용 가능한 능력 이하의 값)을 알 수 있게 됨으로써, 단말의 버퍼능력(최대 버퍼 능력)을 초과해서다운링크 HARQ 버스트를 할당/전송하는 우려를 범하지 않고적절하게 HARQ를 수행하게 되는 것이다. 또한, 다른 예로써, 단말이 자신의 총 버퍼용량(Buffer capability) 또는 HARQ용 버퍼용량을 보내면, 기지국이 계산해서 한 HARQ channel당 패킷사이즈(Nep) 만큼만 수용해서 단말에 할당할 수도 있다. 아니면 또 다른 방법으로, 단말이 자신의 버퍼용량정보를 한 HARQ channel당 버퍼용량(혹은 패킷사이즈(Nep))만큼으로 보내면, 기지국이 이를 수용해서 그만큼에 해당하는 전송량을 단말에 할당하여 전송할 수도 있다. 그외 다양한 방법으로 단말이 자신의 버퍼용량을 알려주고, 기지국이 이를 수용하게 됨으로써 송수신 에러(error)가 발생하지 않게 된다. (여기서, Nep는 Encoded Packet size, 채널코딩 Encoder Packet size임)
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MSS 버퍼 능력에 대응한 인덱스값을 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 버퍼 능력에 따라 각각 고유의 인덱스가 대응되어 있다. 단말(10)은 이 인덱스값을 기지국(20)으로 전송하면 기지국(20)은 수신된 인덱스에 대응한 버퍼 능력을 단말의 능력으로 인지한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)값을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)은 그 길이가 1byte가 될 수 있으며, 그 값은 전술한 바와 같이 MSS 버퍼 능력을 규정한 인덱스가 될 수 있다. 이러한 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)은 망 진입 프로세스에서 능력 협상 단계 또는 등록 단계에서 기지국으로 전송될 수 있다.
도 8은 이러한 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)이 포함된 SS 능력 엔코딩값(capability encodings)을 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, SS 능력 엔코딩값에 본 발명에 따라 MSS 버퍼 능력이 포함되어 있다. 이 SS 능력 엔코딩값은 능력 요구 메시지(SBC-REQ)에 포함되어 기지국으로 전달된다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성 및 동작을 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 블록 구성도를 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 단말(300)은 버퍼(302), 버퍼 관리부(304), 버퍼 능력 정보 처리부(306), 메시지 생성부(307) 및 송수신부(308)을 포함한다. 단말(300)은 기지국으로부터 수신된 데이터를 버퍼(302)에 저장한다. 버퍼 관리부(304)는 HARQ 전송 방식을 지원하고 리오더링을 수행하기 위해 가지고 있는 버퍼의 크기를 관리하고 현재 버퍼(302)의 사용 가능한 용량 정보를 버퍼 능력 정보 처리부(306)에 제공한다. 또한 버퍼 관리부(304)는 자신이 버퍼 능력 정보 처리부(306)에 제공한 사용 가능한 용량 정보에 기초하여 다운링크(DL) HARQ 버스트를 복조하고 리오더링을 수행할 수 있도록 메모리를 설정한다.
버퍼 능력 정보 처리부(306)는 버퍼 관리부(304)로부터 현재 버퍼(302)의 사용 가능한 용량을 제공받으면 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability)으로 가공하여 저장한다. 그리고 버퍼 능력 정보 처리부(306)는 이 MSS 버퍼 능력(MSS buffer capability) 정보를 메시지 생성부(307)에 제공한다. 메시지 생성부(307)는 버퍼 능력 정보 처리부(306)로부터 MSS 버퍼 능력 정보를 제공받으면 이 MSS 버퍼 능력 정보를 SBC-REQ 메시지 및 REG-REQ 메시지중 어느 하나에 삽입한다. 다른 실시예에 따라 메시지 생성부(307)는 MSS 버퍼 능력 정보를 MAC 관리 메시지에 삽입할 수 있다. 또 다른 실시예에 따라 메시지 생성부(307)는 MSS 버퍼 능력 정보를 핸드오프시 단말과 송수신하는 RNG-REQ/RSP 메시지에 삽입할 수 있다.
MSS 버퍼 능력 정보가 SBC-REQ 메시지에 삽입되는 경우에는 SBC-REQ 메시지의 SS 능력 엔코딩(capability encodings) 필드에 삽입될 수 있다. 송수신부(308)는 메시지 생성부(307)로부터 SBC-REQ 메시지, REG-REQ 메시지 등을 제공받으면 기지국으로 전송한다. 그리고 송수신부(308)는 SBC-REQ 메시지 또는 REG-REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 SBC-RSP 메시지 또는 REG-RSP 메시지를 기지국으로부터 수신한다.
한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성은 당업자에 의해 변경될 수 있음은 당연하다. 예컨대, 버퍼 관리부(304), 버퍼 능력 정보 처리부(306) 및 메시지 생성부(307)는 본 발명에서와 같이 별개로 구성될 수 있지만, 하나로 통합되어 단말의 모뎀에서 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 실시예에 따른 단말 구성에 의해 한정되지 않는다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단말에서의 버퍼 능력 정보 처리 과정을 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 단말(300)의 버퍼 관리부(304)는 단계 310에서 자신의 버퍼의 사용 가능한 용량 정보를 버퍼 능력 정보 처리부(306)에 제공하면, 버퍼 능력 정보 처리부(306)는 버퍼의 사용 가능한 용량 정보를 MSS 버퍼 능력 (MSS buffer capability)으로 가공하여 저장한다. 메시지 생성부(307)는 단계 312에서 MSS 버퍼 능력 정보를 SBC-REQ 메시지 또는 REG-REQ 메시지에 삽입하면 송수신부(308)가 SBC-REQ 메시지 또는 REG-REQ 메시지를 기지국으로 전송한다. 이어서, 단말(300)은 단계 313에서 SBC-RSP 또는 REG-RSP 메시지를 기지국으로부터 수신하는지 확인한다. 단말(300)은 SBC-RSP 또는 REG-RSP 메시지를 수신하면 자신이 전송한 MSS 버퍼 능력 정보에 대한 승인을 확인한다. 이어서 단말(300)은 정상적인 서비스가 가능한 상태로 진입한 후 단계 314에서 Compact DL-MAP IE를 통해 다운링크 HARQ 버스트를 수신하여 다운링크 HARQ 서브패킷을 수신한다. 단말(300)은 적절한 다운링크 HARQ 패킷을 수신하기 위해 기지국으로부터 전송되어온 도 11 및 도 12에 도시한 포맷 구성 IE(Format configuration IE) 및 CQICH 제어 IE를 이용한다. 즉 단말(300)은 기지국으로부터 전송되어 온 HARQ 관련 제어 정보를 이용한다.
그리고, 단말(300)은 단계 316에서 다운링크 HARQ 버스트의 수신을 성공하였는지 판단한다. 다운링크 HARQ 버스트의 수신이 성공하였으면 단말(300)은 단계 320으로 진행하여 기지국에게 ACK를 전송하고 다운링크 HARQ 버스트의 수신이 실패한 경우 단말(300)은 단계 318로 진행하여 기지국에게 NAK를 전송하여 해당 HARQ 패킷의 재전송을 요구한다. 단말(300)은 HARQ 패킷의 복조시 HARQ 서브패킷에 대한 결합(combining)을 수행할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구성 및 동작을 설명한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 블록 구성도를 나타낸 도면이다. 도 13를 참조하면, 기지국(400)은 송수신부(402), 버퍼 능력 정보 처리부(404), 다 운링크 제어부(406) 및 메시지 생성부(408)를 포함한다. 송수신부(402)는 단말(300)로부터 SBC-REQ 메시지 또는 REG-REQ 메시지를 수신한다. 그리고 버퍼 능력 정보 처리부(404)는 수신한 SBC-REQ 메시지 또는 REG-REQ 메시지로부터 MSS 버퍼 능력 값을 추출하여 저장한다. 버퍼 능력 정보 처리부(404)는 MSS 버퍼 능력값을 다운링크 제어부(406)에 제공한다. 다운링크 제어부(406)는 단말(300)로부터 제공된 MSS 버퍼 능력 정보를 바탕으로 다운링크 HARQ 버스트의 크기, HARQ 채널의 개수 및 스케줄링을 수행한다.
한편, 메시지 생성부(408)는 수신한 SBC-REQ 메시지 또는 REG-REQ 메시지에 대한 응답 메시지 SBC-RSP 메시지 또는 REG-RSP 메시지를 형성하여 송수신부(402)에 제공한다. 송수신부(402)는 SBC-RSP 메시지 또는 REG-RSP 메시지를 메시지 생성부(408)로부터 제공받으면 단말(300)로 전송한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 기지국에서의 버퍼 능력 정보 처리 과정을 나타낸 도면이다. 도 14을 참조하면, 기지국(400)의 송수신부(402)는 단계 410에서 단말(300)에게 포맷 구성 IE 정보를 단말(300)에게 전송한다. 이어서 기지국(400)은 단계 412에서 단말로부터 버퍼 능력 정보를 수신하는 지를 판단한다. 예컨대, 기지국(400)의 버퍼 능력 정보 처리부(404)는 SEB-REQ 메시지 또는 REG-REQ 메시지를 통해 MSS 버퍼 능력 정보를 추출하여 저장한다. 이어서, 기지국(400)의 다운링크 제어부(406)는 단계 414에서 수신한 버퍼 능력 정보에 따라 해당 단말의 다운링크 HARQ 버스트를 할당한다. 버퍼 능력 정보는 전술한 바와 같이, 그 버퍼 능력에 대응된 인덱스가 될 수 있다. 이때 다운링크 HARQ 버스트를 할당할 때 아래의 방법 을 통해 해당 단말에게 적정량의 HARQ 버스트를 할당한다.
구체적으로, 버퍼 능력 정보인 인덱스/16=0에 대한 디폴트 NEP 사이즈는 144이고, 인덱스 1에 대해서는 디폴트 NEP 사이즈가 192 이며, 이와 같이 버퍼 능력 정보인 인덱스에 대하여 NEP 사이즈가 결정된다. 최종적으로 인덱스/16=13에 대한 디폴트 NEP 사이즈는 2400이 된다. 기지국(400)은 단말에 대한 다운링크 HARQ 버스트로서 (시그널링된 인덱스에 대응한 디폴트 NEP 사이즈)*((인덱스%16)+1)보다 크게 비트수(bits)를 할당하지 않아야 한다. 기지국(400)은 또한 그 HARQ 버퍼 능력 인덱스 i(i=0,...,223)를 통지한 단말에 대해 다운링크 HARQ 버스트를 다음과 같이 할당하여야 한다.
만약 M*S≤(i에 대응하는 디폴트 사이즈)*((i%16)+1)이면, 기지국은 M HARQ 채널을 단말(MSS)에 할당할 수 있고, 각 HARQ 채널에 대해 NEP=S 비트(bits)를 전송할 수 있다. 여기에서 M은 기지국이 MSS에 실제로 할당할 수 있는 HARQ 채널(들)의 개수(numbers)를 의미한다. 그리고 S는 기지국이 단말에게 할당하는 실제 NEP를 의미하며, 단말이 기지국에게 통지한(informed) 인덱스에 대한 디폴트 사이즈와 동일하지 않을 수 있다.
또한 다른 예로서, 단말이 8 bits의 negotiation field를 보내는데, 상위 4 bits로는 0 또는 1을 설정한다. 여기서, 0은 전체 버퍼용량, 1은 HARQ 채널 당 버퍼용량을 나타내는 것으로 할 수 있다. 상기 버퍼용량은 다음 4bits로 비트수를 표 시할 수도 있고, Nep로 표시할 수도 있다. (물론 0과 1은 바뀔 수도 있음). 그리고 Number of HARQ channels는 동일 필드 혹은 다른 필드로 1 byte 정도를 사용해서 negotiate할 수도 있다. 상기 전체 버퍼용량의 경우에는 기지국은 (Number of HARQ channels) * (Nep에 해당하는 bit 수)로 해석하고, HARQ 채널 당 버퍼용량의 경우에는 (Nep에 해당하는 bit 수) per HARQ channel로 해석할 수 있다. 여기서, Nep에 해당하는 비트수는 일예일 뿐 이에 한정되지 않고 단말과 기지국간에 약속된 비트수이면 어떤 값이라도 충분하다.
이어서 기지국(400)의 다운링크 제어부(406)는 단계 416에서 할당한 특정 단말의 HARQ 버스트 정보를 compact DL-MAP IE를 통해 단말에게 전달하고 또한 단말(300)이 정확하게 HARQ 버스트를 수신할 수 있도록 HARQ 제어 IE 제어 정보를 전달한다. 그리고 기지국(400)은 단말로부터 ACK를 수신하였는 지를 판단한다. 단말로부터 ACK를 수신하였으면 단계 422로 진행하여 다음 HARQ 패킷을 전송한다. 만약 단말로부터 일정 시간 내에 응답이 없거나 NAK를 수신하였으면 기지국(400)은 단계 424로 진행하여 해당 HARQ 패킷을 재전송한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
전술한 바에 같은 본원 발명에 따르면 단말과 기지국의 초기화 단계에서 MSS buffer Capability 파라미터가 BS로 전달된다. 이러한 시그널링 방법은 기존의 SBC-REQ/SBC-RSP 및 REG-REQ/REG-RSP 메시지 교환방식을 그대로 이용하여 추가적인 메시지 시그널링 복잡도를 증가시키지 않는다. 이렇게 MSS buffer capability 파라미터의 시그널링을 통해 해당 기지국은 자신이 하향링크 HARQ burst를 할당하게 되는 MSS의 메모리 능력을 파악하게 되며, 이 파라미터값을 바탕으로 BS는 적절한 크기의 HARQ burst를해당 MSS에게 할당하게 된다. 해당 MSS는 자신의 메모리 능력에 맞는 적절한 크기의 하향링크 HARQ burst를 수신함에 있어서 정상적인 HARQ 수신동작을 수행하며, 자신의 메모리 능력을 초과하는 HARQ burst 수신의 가능성을 현저히 감소시킴으로서 HARQ 전송방식이 제공하는 본래의 특성을 최대한 활용하여 하향링크 HARQ burst를 수신하게 된다. 이렇게 HARQ의 특성을 최대한 활용한 하향링크 HARQ burst 수신 및 복조화 과정을 통해 재전송 요구가 최소화 된다. 재전송 요구의 최소화는 곧 자원의 효울적인 사용을 초래하며, 해당 traffic 전송의 지연을 최소화 할 수 있게 된다. 만일 본 발명의 내용을 적용하지 않으면, HARQ 본연의 에러정정 능력을 최대로 활용할 수 없게 되는 가능성이 증가할 수 있으며, 이로 인한 재전송 요구의 증가와 자원의 비효율적인 사용, 그리고 traffic 전송의 지연을 초래할 수 있다.

Claims (32)

  1. 무선 접속 통신 시스템에서의 단말에 있어서,
    수신 데이터를 저장하는 버퍼와,
    자신의 버퍼 능력 정보를 포함한 메시지를 생성하는 메시지 생성부와,
    상기 생성한 메시지를 상기 소정 기지국으로 전송하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메시지 생성부는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 능력 요구 메시지(SBC-REQ)를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메시지 생성부는 상기 버퍼 능력 정보를 상기 능력 요구 메시지의 SS 능력 엔코딩 값에 포함시키는 것을 특징으로 하는 단말.
  4. 제1항에 있어서, 상기 메시지 생성부는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 등록 요구 메시지(REG-REQ)를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메시지 생성부는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 MAC 관리 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
  6. 제1항에 있어서, 상기 메시지 생성부는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 레인징 요구 메시지(RNG-REQ)를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단말은 상기 버퍼를 CC(Chase combining) 또는 IR(Incremental Redundancy) 결합(Combining) 또는 리오더링(reordering)에 사용하는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전송한 자신의 버퍼 능력에 따라 다운링크(DL) HARQ 버스트를 복조하고 리오더링을 수행할 수 있도록 메모리를 설정하는 버퍼 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 무선 접속 통신 시스템에서의 단말에 있어서,
    자신의 버퍼 능력 정보를 포함한 메시지를 생성하는 단계와,
    상기 생성한 메시지를 상기 소정 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 메시지 생성 단계는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 능력 요구 메시지(SBC-REQ)를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 메시지 생성 단계는 상기 버퍼 능력 정보를 상기 능력 요구 메시지의 SS 능력 엔코딩 값에 포함시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 메시지 생성 단계는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 등록 요구 메시지(REG-REQ)를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 메시지 생성 단계는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 MAC 관리 메시지를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 메시지 생성 단계는 상기 버퍼 능력 정보를 포함한 레인징 요구 메시지(RNG-REQ)를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 자신의 버퍼 능력 정보는 기지국과 서로 약속된 특정 인덱스 혹은 최대 버퍼 용량(최대 수용가능 비트 수) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 자신의 버퍼능력 정보는
    자신의 총 버퍼용량(Buffer capability) 또는 HARQ용 버퍼용량 또는 한 HARQ channel당 버퍼용량(혹은 패킷사이즈(Nep)) 중 어느 하나 혹은 그 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 기지국은 단말의 버퍼용량 정보에 의존해서 그만큼에 해당하는 전송량을 단말에 할당 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 기지국은 단말의 버퍼용량 정보에 의존해서 한 HARQ channel당 버퍼용량(혹은 패킷사이즈(Nep)) 만큼에 해당하는 전송량을 단말에 할당 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 무선 접속 통신 시스템에서의 기지국에 있어서,
    단말로부터 단말 버퍼 능력을 수신하는 송수신부와,
    상기 단말 버퍼 능력에 따라 다운링크 HARQ 버스트를 계산하여 할당하는 다운링크 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제19항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 능력 요구 메시지(SBC-REQ)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  21. 제19항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 등록 요구 메시지(REG-REQ)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  22. 제19항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 MAC 관리 메시지를 통해 전송 되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  23. 제19항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 레인징 요구 메시지(RNG-REQ)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  24. 무선 접속 통신 시스템에서의 기지국에 있어서,
    단말로부터 단말 버퍼 능력을 수신하는 단계와,
    상기 단말 버퍼 능력에 따라 다운링크 HARQ 버스트를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 능력 요구 메시지(SBC-REQ)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 등록 요구 메시지(REG-REQ)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 MAC 관리 메시지(REG-REQ)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 단말 버퍼 능력 정보는 레인징 요구 메시지(RNG-REQ)를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제24항에 있어서, 상기 다운링크 HARQ 버스트 사이즈는 상기 단말의 버퍼능력 혹은 최대 버퍼 능력을 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제24항에 있어서, 상기 단말의 자신의 버퍼능력 정보는 자신의 총 버퍼용량(Buffer capability) 또는 HARQ 버퍼용량 또는 한 HARQ channel당 버퍼용량(혹은 패킷사이즈(Nep)) 중 어느 하나 혹은 그 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 기지국은 단말의 버퍼용량 정보에 의존해서 그만큼에 해당하는 전송량을 단말에 할당 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 상기 기지국은 단말의 버퍼용량 정보에 의존해서 한 HARQ channel 당 버퍼용량(혹은 패킷사이즈(Nep)) 만큼만 해당하는 전송량을 단말에 할당 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
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