KR20070108460A - 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 HARQ 시스템에서 전송 자원을 할당함에 있어서, HARQ 재전송에 사용할 전송 자원 할당 정보의 전송을 생략함으로써 별도의 전송 자원 할당 제어 신호 없이 HARQ 재전송을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

특히, 전송 자원 할당 기간을 정의하고, 전송 자원 할당 기간의 단위와 HARQ 패킷의 전송 완료를 관련시킴으로써, HARQ 재전송을 위한 전송 자원 할당 제어 신호가 필요치 않도록 한다.

동기(Synchronous) HARQ, HARQ RTT, 순방향 제어 채널(Downlink Control Channel), 전송 자원 할당 정보, 전송 자원 정보, 할당 기간(Duration)

Description

이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법 및 장치{APPARTUS AND METHOD FOR HARQ PACKET SCHEDULING IN MOBILE TELECOMMUNICARION SYSTEM}

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 도면.

도 2는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 동기식 HARQ 동작을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 이동통신시스템의 전체 동작을 개괄적으로 설명한 도면.

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 단말의 동작을 설명한 흐름도.

도 5은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 이동통신시스템의 전체 동작을 개괄적으로 설명한 도면.

도 6는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말의 동작을 설명한 흐름도.

도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말의 또 다른 동작을 설명한 흐름도.

도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 이동통신시스템의 전체 동작을 개괄적으로 설명한 도면.

도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 단말의 동작을 설명한 흐름도.

도 10은 HARQ ACK 신호가 NACK 신호로 잘못 인지되었을 때 발생하는 문제점을 설명한 도면.

도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 이동통신시스템의 전체 동작을 개괄적으로 설명한 도면.

도 12는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 단말의 동작을 설명한 도면.

도 13은 본 발명에 따른 송신 장치의 구조를 도시한 블록도.

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 동기식 복합 자동 재전송 기법(이하 'HARQ'라 한다)을 사용하는 시스템에서 전송 자원을 할당함에 있어서, HARQ 재전송에 사용할 전송 자원 할당 신호를 생략함으로써 별도의 전송 자원 할당 신호(Resource Allocation Signal) 없이, HARQ 재전송을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 'CDMA'라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다.

현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, UMTS 시스템의 차세대 이동통신시스템으로 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다.

LTE시스템은 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 100 Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술로, 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중에 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대(Evolved) UMTS 이동통신 시스템 구조의 일 예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved UMTS Radio Access Network: 이하 'E-UTRAN'라 한다)(110, 112)는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 'ENB' 또는 'Node B'라 한다)(120, 122, 124, 126, 128)과, 상위 노드(anchor node)(130, 132)의 2 노드 구조로 단순화된다. 사용자 단말(User Equipment: 이하 'UE'라 한다)(101)은 E-UTRAN(110, 112)에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 'IP'라 한다) 네트워크로 접속한다.

ENB(120 내지 128)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응되며, UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 기존 노드 B와 달리 상기 ENB(120 내지 128)는 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 음성 서비스(Voice over IP, 이하 'VoIP'라 한다)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되며, ENB(120 내지 128)는 UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 수행한다.

또한, 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE시스템은 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 무선 접속 기술로 사용할 것으로 예상된다. 그리고 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩율(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 ?AMC?라 한다) 방식이 적용될 것이다.

또한, 고속 순방향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access, 이하 'HSDPA'라 한다) 방식을 사용하는 이동통신시스템이나, 향상된 역방향 전용 채널(Enhanced uplink Dedicated Channel, 이하 'E-DCH'라 한다)을 사용하는 이동통신시스템과 마찬가지로 LTE시스템은 ENB(120 내지 128)와 UE(101)사이에 복합 자동 재전송(Hybrid ARQ, 이하 'HARQ'라 한다)이 수행된다.

그러나, HARQ만으로는 다양한 서비스 품질(QoS, Quality of Service)의 요구(requirement)를 충족할 수 없으므로, 상위 계층에서 별도의(Outer) ARQ가 수행될 수 있으며, 상기 별도의 ARQ(이하 'ARQ'라 한다)도 역시 단말(101)와 ENB(120 내지 128)사이에서 수행 가능하다.

여기서, HARQ란, 이전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고, 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써, 수신 성공률을 높이는 기법이다. 좀 더 자세히 설명하면, HARQ 수신측은 수신한 패킷의 오류 존재 여부를 판단한 뒤, 오류 존재 여부에 따라 HARQ 긍정적 인지(Positive Acknowledgement: 이하 ?HARQ ACK?라 한다) 신호, 또는 HARQ 부정적 인지(Negative Acknowledgement: 이하 ?HARQ NACK?라 한다) 신호를 송신측으로 전송한다. 따라서, 송신측은 상기 HARQ ACK/NACK 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송이나, 또는 새로운 HARQ 패킷의 전송을 실행한다. 그리고, HARQ 수신측은 재전송된 패킷을 이전에 수신한 패킷과 소프트 컴바이닝하여 오류 발생 확률을 줄인다.

HARQ 전송 기법은 재전송이 진행되는 시점에 따라, 동기식 HARQ(synchronous HARQ)와 비동기식 HARQ(asynchronous HARQ)로 구분된다. 동기식 HARQ은 특정 HARQ 패킷에 대한 재전송이 항상 이전 전송의 완료된 시점에서 일정 시간 후에 진행되고, 반면에 비동기식 HARQ은 특정 HARQ 패킷에 대한 재전송이 이전 전송이 완료된 시점과 관계없이 제어 정보를 통해 통보되므로, 재전송 시점이 자유로운 HARQ 기법이다.

도 2에서는 본 발명이 적용되는 동기식 HARQ의 동작을 예를 들어 설명하고자 한다.

도 2를 참조하여 동기식 HARQ의 동작을 좀 더 자세히 살펴보면, HARQ 송신측(205)이 HARQ 패킷을 처음으로 전송하면(225), HARQ 수신측(210)은 상기 최초 전송되는 HARQ 패킷을 디코딩하고 데이터 오류 검출(CRC, Cyclic Redundancy Check)를 확인해서 오류 존재 여부를 판단한다. 오류가 있으면 상기 HARQ 패킷을 버퍼에 저장하고 HARQ 송신측에게 HARQ NACK을 전송한다(230).

HARQ NACK을 수신한 HARQ 송신측(205)은, 상기 HARQ 패킷을 재전송하 고(240), HARQ 수신측(210)은 상기 재전송된 HARQ 패킷(240)과 버퍼에 저장해 둔 이전 패킷(225)과 소프트 컴바이닝을 수행한다. 그리고, 디코딩하여 CRC를 확인한다.

이때, 여전히 오류가 남아 있다면, 상기 디코딩한 HARQ 패킷을 버퍼에 저장하고, HARQ 송신측(205)으로 HARQ NACK을 전송한다(245).

HARQ 송신측(205)은 상기 과정을, HARQ 수신측(210)으로부터 HARQ ACK을 수신(275)할 때까지 하거나, HARQ 패킷에 대한 재전송 회수가 미리 정해진 허용치에 도달할 때까지 HARQ 패킷의 재전송을 지속한다(270).

이러한 동기식 HARQ 방식에서 HARQ 패킷의 최초 전송(225)과 재전송들(240, 255, 270) 사이의 시차를 HARQ 왕복 시간 HARQ RTT((Round Trip Time), 280)이라고도 한다. 즉, HARQ RTT(280)은 HARQ 송신측(205)이 HARQ 수신측(210)으로 HARQ 패킷을 최소 전송(225)한 후, HARQ 수신측(210)으로부터 NACK신호를 수신(230, 245, 260)하고, 다시 전송 자원을 할당 받은 후(235, 250, 265), HARQ 패킷을 재전송(240,255,270)하는데 걸리는 각 재전송에 따른 시간을 말한다.

동기식 HARQ 방식에서는 또한, 최초 전송과 재전송들에 동일한 전송 자원을 사용한다. 그러므로, 도 2에서 최초 전송(225), 첫 번째 재전송(240), 두 번째 재전송(255), 마지막 재 전송(270)에는 동일한 전송 자원이 사용된다.

LTE시스템과 같이 기지국 스케줄링이 적용되는 시스템에서 단말은 기지국으로부터 전송 자원을 할당 받은 후(235, 250, 265), 역 방향 전송을 시작할 수 있다.

예를 들어 스케줄링 요청 등 소정의 절차를 통해, 단말이 기지국에게 전송할 데이터가 있다는 사실을 알리면, 기지국은 소정의 스케줄링 알고리즘을 이용해서, 상기 단말에게 할당할 전송 자원을 결정한다. 그리고 상기 전송 자원을 순방향 제어 채널(Downlink Control Channel)을 통해 단말에게 통보한다(215).

단말은 상기 전송 자원 할당 정보를 수신한 시점에서 미리 정해진 시간(이하 't1'이라고 명명한다, 220)이 흐른 후에, 상기 할당된 전송 자원을 이용해서 HARQ 패킷을 전송한다(225).

그런데 동기식 HARQ 에서는 최초 전송과 재전송에 동일한 전송 자원이 사용되므로, 기지국이 235, 250, 265와 같이 재전송에 사용할 전송 자원을 다시 시그날링 하는 것은 비효율적이다.

따라서, 동기식 HARQ에서 재전송을 수행하는 경우, 사용할 전송 자원을 시그널링하는 이러한 비효율적인 문제점을 해결할 필요성이 요구된다. 즉, 상기 전송 자원을 따로 시그날링 하지 않도록 제어함으로써, 전송 자원 할당 신호의 전송 회수를 줄이는 방법이 필요하다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 창안된 본 발명은, 이동통신시스템에서 동기식 패킷을 재전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 동기식 HARQ 방식을 사용하는 이동통신시스템에서, 패킷 재 전송마다 전송 자원 할당 제어 신호를 전송하지 않도록 하는 효율적인 전송 자원 할당 제어 신호를 할당하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명은 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법에 있어서, 기지국이 패킷 재전송을 위한 소정의 주파수 대역의 전송 자원과, 상기 할당된 전송 자원의 유효한 기간 정보를 포함하는 제어 채널을 이동 단말에게 전송하는 과정과, 상기 이동 단말이 상기 제어 채널을 수신하여 상기 설정된 유효 기간 동안 상기 할당된 전송 자원을 이용하여 패킷을 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 송신장치에 있어서, 이전에 전송된 패킷의 응답 신호에 대응하여 상기 패킷을 재전송을 수행하는 재전송 프로세서와, 상기 송신장치가 사용할 전송 자원과 상기 할당된 전송 자원의 유효한 기간 정보를 포함하는 제어 채널을 수신하여 상기 전송 자원과 상기 기간 정보를 제어부로 전달하는 제어 채널 처리부와, 상기 기간 정보동안 상기 전송 자원을 이용하여 상기 재전송 프로세서를 제어하는 상기 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법에 있어서, 특정 단말이 역방향으로 패킷 전송을 위한 특정 주파수 대역의 전송 자원과, 전송 시간 구간의 정수배에 대응하는 상기 전송 자원을 사용할 할당 기간을 기지국으로부터 시그널링 받는 과정과, 상기 할당 기간동안 상기 전송 자원을 이용하여 상기 기지국으로부터 상기 패킷에 대응하는 긍정적 응답 신호를 수신할 때까지 상기 패 킷을 재전송하는 과정을 포함하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명의 주요한 요지는, 동기식 HARQ 방식에서 전송 자원을 할당함에 있어서, HARQ 재전송을 위해서는 전송 자원 할당 제어 신호를 전송하지 않음으로써, 전송 자원 할당 제어 신호의 양을 줄이는 것이다. 일반적으로 동기식 HARQ는 역방향에서 주로 사용되기 때문에, 이하 본 명세서의 전반에서 역방향을 기준으로 설명할 것이다. 그렇지만, 순방향에서도 동기식 HARQ가 사용된다면, 본 발명의 요지들은 별다른 수정 없이 적용 가능하다.

동기식 HARQ에서는 전송 자원의 할당이 HARQ 프로세서 별로 이루어질 가능성이 높다. 본 명세서에서 별도의 기술을 하지 않더라도, 할당 받은 전송 자원의 할당 기간이 만료되었다는 것은 특정 HARQ 프로세서에 대해 할당된 전송 자원의 할당 기간이 만료되었다는 것을 의미할 수 있으며, 단말이 전송을 중지한다는 것은 특정 HARQ 프로세서를 통한 전송을 중지한다는 것을 의미할 수도 있다.

제 1 실시 예

본 발명의 제 1 실시 예에서는, 기지국 스케줄러가 전송 자원을 할당할 때, 상기 전송 자원을 사용할 수 있는 회수를 함께 시그날링한다. 이때 상기 할당된 전송 자원은 시간 도메인에서 HARQ RTT라는 기간만큼 이격된다.

단말은 기지국 스케줄러가 할당한 전송 자원을 HARQ RTT의 시차를 두고 복수 번 사용할 수 있다.

기지국은 전송 자원을 할당할 때, 상기 전송 자원이 유효한 기간(duration, 이하 '할당 기간'이라 한다)을 함께 시그날링하고, 단말은 상기 할당 기간 동안 상기 전송 자원을 사용한다. 할당 기간(duration)은 단말이 할당된 전송 자원을 사용할 수 있는 서브 프레임들의 개수 또는 전송 시간 구간(Transmission Time Interval, 이하 'TTI'라 한다)의 개수를 의미한다. TTI는 전송의 기본이 되는 시간 단위로, 서브 프레임과 동일하거나, 연속된 복수의 서브 프레임들일 수도 있다. 이하 설명의 편의를 위해서 TTI가 서브 프레임과 동일한 것으로 간주한다. 상기 할당 기간(Duration)의 TTI들은 시간 도메인에서 HARQ RTT 만큼 이격된다.

본 발명을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 이하 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 아래와 같이 구성된 임의의 통신 시스템을 예로서 사용한다.

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8이라는 단위 전송 자원이 존재하며, 기지국은 하나 또는 복수개의 단위 전송 자원을 단말에게 할당한다. 상기 시스템이 LTE라면, 상기 단위 전송 자원은 한 번의 서브프레임 동안에 가용한 소정의 주파수 대역 을 의미할 수 있다.

기지국과 단말은 임의의 시점을 서브프레임 번호 또는 프레임 번호와 서브프레임 번호로 인식한다.

참고로 상기 프레임과 서브프레임에 대해서 설명하면 다음과 같다. 통상적으로 이동통신에서는 프레임(frame) 또는 서브프레임(sub-frame)을 시간 단위로 사용한다. 프레임은 송수신의 최소 단위로 사용되는 기간이며, 예를 들어 UMTS에서는 한 프레임의 길이가 10 msec이다. 기지국은 주기적으로 해당 시점의 프레임 번호를 방송함으로써, 단말과 기지국은 임의의 시점을 프레임 번호로 식별한다.

상기 프레임 번호는 계층적 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 LTE 시스템에서는 송수신의 단위가 0.5 msec이라는 짧은 시간이기 때문에, 10 msec 등의 보다 긴 시간을 프레임의 단위로 사용하고, 0.5 msec은 서브 프레임의 단위로 사용할 수 있다. 즉, 10 msec의 길이를 가지는 하나의 프레임이 0.5 msec의 길이를 가지는 20 개의 서브 프레임들로 구성되는 시스템에서는, 프레임 번호와 서브 프레임 번호를 합쳐서, 시간의 지표로 사용할 수 있다. 예를 들어 시점 2505.11은 2505 번 프레임의 11번 서브 프레임을 의미한다.

본 명세서에서는 서브프레임 번호만을 고려하였으나, 본 발명을 적용하는 데 있어서, 프레임 번호와 서브프레임 번호가 함께 사용되어도 무방하다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 동기식 HARQ를 수행하는 과정을 설명한 도면이다.

도 3을 참조하면, 305 단계에서 임의의 시점에 기지국이 단말에게 [R2 ~ R7] 까지의 전송 자원을 할당하면서, 할당 기간을 8 TTI로 설정하여 시그날링한다.

310 단계에서 기지국으로 전송 자원을 할당 받은 단말은, 상기 전송 자원 할당 신호 수신 시점에서 t1 만큼 흐른 후, 상기 할당된 자원을 이용해서 패킷을 최초 전송한다. 315 단계에서 상기 최초 패킷 전송에 대응하여 기지국으로부터 ACK 신호를 수신하지 못한 단말은 HARQ RTT(365) 이 후에 재전송을 실행한다.

상기 시그널링된 8 TTI의 할당 기간이 완료되지 않았다면, 단말은 임의의 HARQ 패킷 전송을 완료한 후 새로운 패킷의 전송을 시작할 수 있다(320).

예를 들어, 325 단계와 같이 첫번째 패킷이 3 번의 재전송 후에 완료되면, 330 단계에서 단말은 이전 전송에서 사용한 전송 자원과 동일한 전송 자원을 이용해서 이전 전송에서 HARQ RTT 이 후에 새로운 HARQ 패킷의 전송을 시작한다. 단말은 상기 8 TTI 할당 기간이 완료될 때까지 상기 과정을 반복한다.

즉, 단말의 HARQ 재전송은 기지국으로부터 최초 전송된 패킷에 대응하는 ACK 신호를 수신할 때까지 반복된다. 이때, 최대 재전송 회수를 이용하여 최대 재전송 회수 내에서 재전송을 수행한다. 일 예로, 상기 325 단계에서 단말이 마지막 재전송을 수행함은 상기 최대 재전송 회수가 3으로 설정됨을 알 수 있다.

330 단계에서 단말은 상기 할당된 자원을 이용해서 두 번째 HARQ 패킷을 최초 전송한다. 345 단계에서 상기 최초 패킷 전송에 대응하여 기지국으로부터 ACK 신호를 수신하지 못한 단말은 HARQ RTT(365) 이 후에 재전송을 실행한다(335, 340). 참고로 HARQ 전송에서는 HARQ 패킷마다 최대 재전송 회수가 정의된다. 따라서, 두 번째 HARQ 패킷은 최대 전송 회수가 2이거나, 상기 두 번째 패킷은 2 번의 전송 후에 전송이 성공하였음을 알 수 있다.

345 단계에서 단말은 상기 할당된 자원을 이용해서 세 번째 HARQ 패킷을 최초 전송한다. 그 후, 상기 305 단계에서 할당된 할당 기간인 8 TTI가 종료된다. 상기 세 번째 HARQ 패킷의 전송이 완료되지 않았으므로, 기지국은 단말이 세 번째 HARQ 패킷 전송을 완료할 수 있도록 360 단계에서 기지국은 단말에게 [R2 ~ R7]까지의 전송 자원과, 새롭게 설정된 할당 기간인 2 TTI을 시그날링한다. 단말은 상기 새롭게 설정된 할당 기간 동안, 할당된 전송 자원을 이용하여 세 번째 HARQ 패킷을 재전송한다(350,355).

여기서, 참고로 상기 't1'은 전송 자원 할당 신호가 수신되는 시점과 상기 전송 자원 할당 신호를 통해 할당된 전송 자원이 실제로 할당되는 시점 사이의 시차이다. 단말은 기지국으로부터 전송 자원을 할당 받으면, 상기 할당 받은 전송 자원을 통해 전송할 패킷을 구성하여야 한다. 즉, 상기 전송 자원 할당 신호를 수신한 뒤, 할당된 전송 자원을 이용해 패킷을 전송할 때까지는 일정 정도의 시간이 필요하며, 본 발명에서는 이를 t1이라고 명명한다.

상기 't1'은 시스템 별로 정의되는 파라미터이며, 단말과 기지국은 통신을 수행하기 전에 상기 't1'의 크기를 인지한다.

상기 전술한 바와 같이, 단말은 HARQ 재전송을 수행함에 있어서, 할당 기간 동안은 기지국으로부터 별도의 전송 자원 재할당 없이, 할당된 전송 자원을 이용하여 재전송을 수행한다. 따라서, 기지국과 단말간의 HARQ 패킷 전송 시마다, 별도로 전송 자원 할당 정보를 시그널링을 수행하지 않아도 됨으로, 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용하는 효과를 가진다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 단말의 동작을 설명한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 단말은 순방향 제어 채널을 검사해서, 자신에게 전송 자원이 할당되는지 확인한다.

상기 순방향 제어 채널은 전송 자원 할당 신호가 전송되는 임의의 제어 채널이다. 상기 순방향 제어 채널의 구조는 아직 결정되지 않았지만, 고속 공통 제어 채널(High Speed Shared Control Channel, 이하 'HS-SCCH'라 한다)등과 같이 종래에 비슷한 역할을 하던 채널과 유사한 구조를 가질 것으로 기대된다. 상기 HS-SCCH에는 한 번에 한 단말에 대한 정보만 수납되었지만, LTE시스템의 순방향 제어 채널에는 복수의 단말에 대한 자원 할당 신호가 수납될 수도 있다.

405 단계에서 단말은 순방향 제어 채널을 통해 전송 자원 할당 정보를 수신한다. 상기 전송 자원 할당 정보는 전송 자원과 할당 기간으로 구성되며, 할당 기간은 상기 전송 자원이 유효한 서브 프레임의 개수 또는 TTI의 개수를 의미한다.

410 단계에서 단말은 Remaining_TTI라는 변수에 할당 기간으로 시그날링된 값을 저장한다. 상기 Remaining_TTI는 할당된 전송 자원의 유효성 여부를 감독하는 변수이며, 단말이 할당된 전송 자원을 한 번 사용할 때마다 1 씩 감소하고, 단말은 상기 변수가 0이 되면, 할당된 전송 자원이 더 이상 유효하지 않은 것으로 간주한다.

415 단계에서 단말은 할당된 전송 자원을 이용해서 HARQ 패킷을 전송하거나 재전송하고, 420 단계로 진행해서 Remaining_TTI를 1씩 감소시킨다.

425 단계에서 단말은 Remaining_TTI가 0보다 큰지 검사한다. 0보다 크지 않다면, 할당 기간이 완료되었음을 의미하므로 435 단계로 진행해서 전송을 종료하고, 전송 자원이 다시 할당될 때까지 대기한다.

반면에, 상기 Remaining_TTI가 0보다 크다면, 할당 기간이 완료되지 않았으므로, 430 단계로 진행한다. 단말은 430 단계에서 HARQ RTT만큼 대기하고 415 단계로 진행해서 HARQ 패킷을 전송한다.

본 발명의 제 1 실시 예에서는 할당 기간의 길이, 즉 TTI들의 개수가 HARQ 패킷 전송 완료에 필요한 전송 회수와 일치하지 않으면, 전송 자원을 다시 할당 하여야 한다. 예를 들어, 도 3에서 서브프레임 2에서 [R2 ~ R7]라는 전송 자원을 할당 기간 8 TTI 동안 할당 받았으며, 첫번째 HARQ 패킷의 전송 완료에 4 TTI가 사용되고, 두 번째 HARQ 패킷의 전송 완료에 3 TTI가 사용되었다면, 마지막 TTI에는 세 번째 HARQ 패킷의 전송이 시작된다.

그리고 상기 세 번째 HARQ 패킷 전송이 첫번째 시도에서 성공하지 못하면, 기지국은 상기 세 번째 HARQ 패킷의 전송을 마무리 하기 위해서 새롭게 전송 자원 할당 신호를 전송하여야 한다. 상기 세 번째 HARQ 패킷 전송에 대응하는 전송 자원 할당 신호의 전송은 도 3의 360 단계와 같다.

제 2 실시 예

본 발명의 제 2 실시 예에서는 할당 기간의 길이가 HARQ 패킷 전송 완료에 필요한 전송 및 재전송 회수와 일치하도록, 할당 기간의 단위가 가변적인 길이를 가지도록 한다. 상기 제 2 실시 예에서는 할당 기간의 단위가 HARQ 패킷 전송 완료 에 필요한 TTI의 개수로 정의된다. 그러므로, 할당 기간의 단위는 단말의 채널 상태 등에 따라 가변적인 값을 가진다.

예를 들어 단말이 양호한 채널 환경에 있어서, HARQ 패킷 전송이 첫번째 시도에서 완료되는 경우에 할당 기간의 단위는 1 TTI이고, 단말이 열악한 채널 환경에 있어서, HARQ 패킷 전송이 끝내 실패한다면, 할당 기간의 단위는 HARQ 측이 전송을 포기할 때까지 전송한 회수이다.

참고로 HARQ 전송에서는 HARQ 패킷마다 최대 재전송 회수가 정의된다. 이는 일정 재전송 회수를 초과하면 HARQ 재전송 이득이 0으로 수렴하기 때문에, 오히려 최초 전송에서 새롭게 시작하는 것이 바람직하기 때문이다.

임의의 HARQ 패킷 전송이 완료되는 것은 상기 패킷에 대해서 ACK이 수신되거나, 상기 HARQ 패킷의 재전송 회수가 최대 재전송 회수 제한에 도달하는 경우이며, 본 발명의 제 2 실시 예에서는 HARQ 패킷 전송 완료 회수를 할당 기간으로 시그날링 한다.

단말과 기지국은 임의의 HARQ 패킷의 전송이 완료되었다는 것을 아래와 같이 인지한다.

단말은 임의의 HARQ 패킷에 대한 ACK을 수신하거나, 임의의 HARQ 패킷의 재전송 회수가 소정의 최대 재전송 회수 제한에 도달하면, 상기 HARQ 패킷의 전송이 완료된 것으로 간주한다.

기지국은 임의의 HARQ 패킷에 대한 ACK을 전송하면, 상기 HARQ 패킷의 전송이 완료된 것으로 간주한다. 또한 HARQ 패킷에 대한 ACK을 전송하지 않았더라도, 새로운 HARQ 패킷을 수신하면, 이전 HARQ 패킷의 전송이 완료된 것으로 간주한다.

기지국은 단말에게 전송 자원을 할당할 때, 상기 전송 자원을 이용해서 전송을 완료할 수 있는 HARQ 패킷의 개수를 함께 전송하고, 단말은 상기 개수만큼의 HARQ 패킷에 대한 전송을 완료할 때까지 상기 전송 자원을 사용한다.

도 5은 본 발명의 제 실시 예에 따른 전체 동작을 개괄적으로 설명한 도면이다.

도 5를 참조하면, 505 단계에서 임의의 시점에 기지국이 단말에게 전송 자원 정보로 [R2 ~ R7]를, 할당 기간으로 3 HARQ 패킷을 시그날링한다. 이는 단말이 상기 전송 자원 [R2 ~ R7]을 이용해서, 3 번의 HARQ 패킷 전송을 완료할 수 있음을 의미한다.

510 단계에서 단말은 서브프레임 2에서 [R2 ~ R7]으로 첫번째 HARQ 패킷의 전송을 시작한다. 515 단계에서 단말은 최초 전송에서 HARQ RTT(560)후에 상기 HARQ 패킷을 재전송하고, 520 단계에서 상기 HARQ 패킷의 재전송에서 HARQ RTT(560) 후에 상기 HARQ 패킷을 두 번째 재전송한다. 이때, 505 단계에서 설정된 바와 같이, 상기 HARQ 패킷의 최대 재전송 회수가 3회였다면, 525 단계의 세 번째 재전송이 상기 HARQ 패킷의 마지막 재전송이다.

530 단계에서 단말은 상기 세 번째 재전송 후에, 첫 번째 HARQ 패킷의 전송을 완료하고, 두 번째 HARQ 패킷의 전송을 시작한다. 535 단계에서 상기 두 번째 HARQ 패킷의 재전송 후, 그리고 540 단계에서 두 번째 재전송 후에 상기 두 번째 HARQ 패킷에 대한 HARQ ACK이 수신되면, 545 단계에서 단말은 세 번째 HARQ 패킷의 전송을 시작한다. 상기 세 번째 HARQ 패킷의 전송이 완료되면, 할당 기간이 만료되고, 단말은 기지국으로부터 새로운 전송 자원을 할당 받을 때까지 대기한다.

상기 제 2 실시 예에서는 첫번째 HARQ 패킷 전송 완료에 4개의 TTI가 소요되고(565), 두 번째 HARQ 패킷 전송 완료에 3개의 TTI가 소요되고(570), 세 번째 HARQ 패킷 전송 완료에 3개의 TTI가 소요되었다(575). 이와 같이, HARQ 패킷 전송 완료를 할당 기간의 단위로 함으로써, 할당 기간의 만료가 HARQ 패킷 전송의 완료와 일치하며, 전송이 완료되지 않은 패킷에 대한 전송 자원을 다시 할당할 필요가 없다.

도 6는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말의 동작을 설명한 흐름도이다

도 6을 참조하면, 할당 기간이 1 HARQ 패킷인 경우의 단말 동작을 도시하고 있다. 할당 기간이 1인 경우는 가장 간단한 경우이며, 할당 기간을 따로 시그날링 하지 않는다. 단말은 순방향 제어 채널을 검사해서, 자신에게 전송 자원이 할당되는지 확인한다.

605 단계에서 단말은 순방향 제어 채널을 통해 전송 자원 할당 정보를 수신한다. 상기 전송 자원 할당 정보는 전송 자원으로 구성되며, 단말은 하나의 HARQ 패킷 전송이 완료될 때까지 상기 전송 자원을 이용할 수 있다.

610 단계에서 단말은 t1만큼 대기한 후 상기 할당 받은 전송 자원을 이용해서 HARQ 패킷을 전송한다. 615 단계에서 단말은 상기 HARQ 패킷에 대한 피드백 정보가 ACK이면 620 단계로, NACK이면 625 단계로 진행한다. 620 단계에서 단말은 전송을 종료하고, 전송 자원이 다시 할당될 때까지 대기한다.

625 단계에서 단말은 상기 HARQ 패킷의 재전송 회수가 소정의 최대 재전송 회수에 도달하였는지 검사한다. 만약 그렇다면 620 단계로 진행해서, 전송 자원이 다시 할당될 때까지 대기한다. 최대 재전송 회수에 도달하지 않았다면 630 단계로 진행한다.

630 단계에서 단말은 상기 HARQ 패킷의 재전송에 사용할 전송 자원이 다른 단말에게 할당되는지 검사한다.

여기서, 이전에 전송한 HARQ 패킷에 대한 피드백 신호가 HARQ NACK이었다면, 단말은 상기 이 전 전송 시점에서 HARQ RTT 이후에 재전송을 실행한다. 그런데 기지국이 실제로 전송한 피드백 신호는 HARQ ACK이었고, 단말이 상기 신호를 HARQ NACK으로 오인한 것이라면, 기지국은 단말이 재전송에 사용할 전송 자원을 다른 단말에게 할당할 것이며, 동일한 전송 자원을 복수의 단말이 사용함으로써, 전송 자원 낭비가 발생한다.

상기와 같은, HARQ ACK 신호가 HARQ NACK 신호로 오인되는 오류 상황에 대처하기 위해서, 단말은 할당 기간이 완료되지 않더라도, 630 단계에서와 같이 자신의 전송 자원이 다른 단말에게 할당되지 않는지 확인하고, 자신의 전송 자원이 다른 단말에게 할당되지 않은 경우에만, 재전송을 실행한다. 또한 기지국은 전송 자원을 할당할 때, 상기 전송 자원을 할당 받은 단말 뿐만 아니라, 상기 전송 자원을 직전에 사용한 단말도 전송 자원 할당 정보를 수신할 수 있도록 전송한다.

630 단계의 단말 동작을 좀 더 자세히 설명하면, 단말은 HARQ 패킷의 재전송이 진행될 서브프레임보다 t1 이른 시점에 전송되는 전송 자원 할당 정보에, 자신 에게 할당되었던 전송 자원이 다른 단말에게 할당되는지 확인한다. 그리고, 만약 자신에게 할당되었던 전송 자원이 다른 단말에게 할당되었다면, 620 단계로 진행해서 전송 자원이 다시 할당될 때까지 대기한다.

그렇지 않다면 610 단계로 진행해서, 605 단계에서 할당 받은 전송 자원을 사용해서 상기 HARQ 패킷을 재전송한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 또 다른 단말의 동작을 설명한 흐름도이다. 도 7은 할당 기간이 2 이상인 경우의 제2 실시 예에 따른 단말 동작을 도시한 것이다.

단말은 순방향 제어 채널을 검사해서, 자신에게 전송 자원이 할당되는지 확인한다.

도 7을 참조하면, 705 단계에서 단말은 순방향 제어 채널을 통해 전송 자원 할당 정보를 수신한다. 상기 전송 자원 할당 신호는, 전송 자원 정보와 할당 기간 정보로 구성된다. 여기서, 할당 기간 정보는 상기 전송 자원을 이용해서 전송을 완료할 수 있는 HARQ 패킷의 개수를 의미한다.

710 단계에서 단말은 할당 기간 정보를 Remaining_HARQ_pkt이라는 변수에 저장한다. 715 단계에서 단말은 t1만큼 대기한 후 상기 할당 받은 전송 자원을 이용해서 HARQ 패킷을 전송한다. 720 단계에서 단말은 상기 HARQ 패킷에 대한 피드백 정보가 HARQ ACK이면 735 단계로 진행하고, 반면에, HARQ NACK이면 725 단계로 진행한다.

735 단계에서 단말은 Remaining_HARQ_pkt를 1 감소시키고 740 단계로 진행한 다. 740 단계에서 단말은 전송 자원의 할당 기간이 끝났는지 검사한다. 즉, Remaining_HARQ_pkt이 0인지 검사한다. 전송 자원의 할당 기간이 끝났다면, 745 단계로 진행해서 전송을 중지하고 전송 자원이 다시 할당될 때까지 대기한다.

반면에, 상기 740 단계에서 전송 자원의 할당 기간이 끝나지 않았다면, 즉 Remaining_HARQ_pkt이 0보다 크면, 730 단계로 진행해서 새로운 패킷의 전송에 사용할 전송 자원이 다른 단말에게 할당되는지 검사한다. 상기 730 단계의 단말 동작은 630 단계에서 설명한 단말 동작과 동일하다.

720 단계에서 수신한 피드백 신호가 HARQ NACK이라면, 단말은 725 단계로 진행해서, 해당 HARQ 패킷에 대한 재전송 회수가 소정의 최대 재전송 회수에 도달했는지 검사한다. 상기 재전송 회수가 최대 재전송 회수에 도달했다면, 735 단계로 진행해서, 해당 HARQ 패킷의 전송을 완료하고, Remaining_HARQ_pkt를 1 감소시킨다. 반면에, 상기 재전송 회수가 최대 재전송 회수에 도달하지 않았다면, 730 단계로 진행해서 HARQ 패킷의 재전송에 사용할 전송 자원이 다른 단말에게 할당되는지 검사한다.

상기 HARQ 패킷의 전송 또는 재전송에 사용할 전송 자원이 다른 단말에게 할당되지 않으면, 715 단계로 진행해서 새로운 HARQ 패킷의 전송을 시작하거나, HARQ 패킷의 재전송을 실행한다.

제 3 실시 예

본 발명의 제 3 실시 예로, 할당 기간의 단위는 고정하되, 할당 기간이 종료될 때까지 임의의 HARQ 패킷에 대한 전송이 완료되지 않았으면, 상기 HARQ 패킷에 대한 전송이 완료될 때까지 할당 기간을 자동 연장하는 방안을 제시한다.

도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전체 동작을 개괄적으로 설명한 도면이다.

도 8을 참조하면, 805 단계에서 임의의 시점에 기지국이 단말에게 전송 자원 정보로 [R2 ~ R7]를, 할당 기간으로 9 TTI를 시그날링한다. 이는 단말이 [R2 ~ R7]를 최소 9 TTI 동안 이용할 수 있음을 의미한다. 그러므로 단말은 제 1 실시 예와 마찬가지로, HARQ RTT 만큼 이격된 9 번의 TTI 동안 HARQ 패킷의 전송 및 재전송을 진행한다.

그리고 할당 기간이 만료되는 마지막 TTI에 전송한 HARQ 패킷(850)의 전송이 완료되지 않았다면, 단말은 상기 HARQ 패킷의 전송이 완료될 때까지 전송 자원을 사용한다. 다시 말해서 전송 자원의 할당 기간이 자동으로 연장된다.

다시 말해서, 단말은 별도의 전송 자원 정보를 기지국으로부터 수신하지 않고, 상기 805 단계를 통해 수신한 전송 자원 정보를 이용하여 HARQ 패킷을 재전송한다. 즉, 상기 805 단계를 통해 수신한 할당 기간을 연장하여 사용한다.

도 9은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 단말의 동작을 설명한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 단말은 순방향 제어 채널을 검사해서, 자신에게 전송 자원이 할당되는지 확인한다.

905 단계에서 단말은 순방향 제어 채널을 통해 전송 자원 할당 정보를 수신한다. 상기 전송 자원 할당 정보는 전송 자원과 할당 기간으로 구성되며, 할당 기간은 상기 전송 자원이 유효한 TTI의 최소 개수를 의미한다.

910 단계에서 단말은 Remaining_TTI라는 변수에 할당 기간으로 시그날링된 값을 저장한다. 상기 Remaining_TTI는 할당된 전송 자원의 유효성 여부를 감독하는 변수이며, 단말이 할당된 전송 자원을 한 번 사용할 때마다 1 씩 감소한다. 단말은 상기 변수가 0이 되면, 할당된 전송 자원을 현재 진행 중인 HARQ 패킷 전송을 완료할 때까지만 사용하고, 전송을 중지한다.

915 단계에서 단말은 할당된 전송 자원을 이용해서 HARQ 패킷을 전송하거나 재전송하고, 920 단계로 진행해서 Remaining_TTI를 1씩 감소 시킨다.

925 단계에서 단말은 Remaining_TTI가 0보다 큰지 검사한다. 0보다 크지 않다면, 할당 기간이 완료되었음을 의미하므로 935 단계로 진행한다.

반면에, Remaining_TTI가 0보다 크다면, 할당 기간이 완료되지 않았으므로, 930 단계로 진행한다. 단말은 930 단계에서 HARQ RTT만큼 대기하고 915 단계로 진행해서 HARQ 패킷을 전송한다.

935 단계에서 단말은 현재 진행 중인 HARQ 패킷 전송이 있는지 확인한다. 현재 진행 중인 HARQ 패킷 전송이 없다면, 다시 말해서 할당 기간의 종료와 HARQ 패킷의 종료가 일치하였다는 것을 의미하므로 940 단계로 진행해서 전송을 완료하고, 새로운 전송 자원이 할당될 때까지 대기한다.

전송 자원의 할당 기간이 종료되었을 때, 전송이 진행 중인 HARQ 패킷이 있다면 945 단계로 진행해서, 상기 905 단계에서 할당 받은 전송 자원을 상기 HARQ 패킷의 전송이 완료될 때까지 연장해서 사용한다.

본 발명의 제 3 실시 예는, 임의의 기간 동안 단말에게 특정 전송 자원을 할 당했을 때, 상기 전송 자원 할당 기간의 마지막 HARQ 패킷의 전송이 완료될 때까지 전송 자원 할당 기간을 자동으로 연장하는 것이다.

제 4 실시 예

본 발명의 제 4 실시 예에서는 HARQ ACK신호가 NACK 신호로 오인되는 경우에 발생할 수 있는 전송 자원의 낭비를 방지하는 HARQ 패킷 전송 방안을 제안한다.

이러한 제 4 실시 예에서는 역방향 전송 자원의 할당 기간을 임의의 MAC PDU에 대한 HARQ ACK을 수신할 때까지의 소정의 n 번으로 제한하는 방법을 제안하고 있다.

한편, 이미 설명한 본 발명의 제 2 실시 예에서는 순방향 제어 채널을 통해 할당된 전송 자원의 할당 기간을 하나의 HARQ 패킷(이하 MAC PDU로 명명)전송이 완료될 때까지로 정의하고 있다. 이때, 임의의 MAC PDU가 송수신 도중에, HARQ NACK/ACK 오류가 발생하면, 상기 MAC PDU의 최대 재전송 회수 동안 상기 전송 자원이 낭비되는 결과가 발생할 수 있다.

따라서, 하기의 제4실시 예에서는 HARQ NACK/ACK 오류에 따른 패킷 재전송 방안으로, 하나의 패킷에 대응하여 할당 기간을 제한하는 방안을 제안한다.

도 10은 본 발명의 제 4 실시 예를 적용하기 위한 것으로, HARQ ACK 신호가 NACK 신호로 잘못 인지되는 경우의 발생 가능한 문제점을 설명한 도면이다.

도 10을 참조하면, 1005 단계에서 임의의 시점에 기지국이 특정 단말에게 전송 자원 정보로 [R2 ~ R7]를, 할당 기간으로 1 HARQ 패킷(또는 1 MAC PDU)을 시그날링하면, 상기 특정 단말은 상기 임의의 MAC PDU 의 전송이 완료될 때까지 상기 [R2 ~ R7]을 이용한다.

도 10에서는 기지국이 단밀 1에서 [R2 ~ R7]을 할당함에 따라, 1010 단계에서 단말 1은 서브프레임 2에서 [R2 ~ R7]으로 임의의 MAC PDU를 최초로 전송하고, 이 후 소정의 시점에 [R2 ~ R7]로 상기 MAC PDU의 재전송을 수행한다.

이에 따라 기지국은 상기 [R2 ~ R7]의 전송 자원을 통해 MAC PDU를 수신하면, 소정의 CRC 연산을 통해 오류 존재 여부를 확인하고, 오류가 존재하면 HARQ NACK의 전송을 결정한다. 한편, 상기 수신된 MAC PDU에 오류가 존재하지 않으면 HARQ AKC전송을 결정한다. 즉, 1010 단계에서 기지국은 수신된 MAC PDU에 대하여 응답 신호를 결정하고, 결정된 응답 신호를 상기 단말 1에게 전송한다.

이때, 기지국은 두 번째 재전송된 MAC PDU에 대해서 CRC 연산을 수행한 후, 오류가 존재하지 않은 것을 확인하고, HARQ ACK을 전송한다. 그러나, 무선 환경에서 상기 HARQ ACK이 단말 1에서 HARQ NACK으로 오인되어 전달된다. 이러한 경우를 HARQ ACK/NACK 오류가 발생하였다고 한다(1023).

한편, 1024 단계에서 기지국은 수신된MAC PDU에 대하여 HARQ ACK을 전송하였으므로, 상기 [R2 ~ R7]의 전송 자원이 단말 1에게 더 이상 할당되지 않은 것으로 판단하고, 상기 단말 1에게 할당되었던 상기 [R2 ~ R7]의 전송 자원을 임의의 단말 2에게 할당한다.

그러나, 단말 1은 HARQ NACK을 수신하였으므로, MAC PDU의 전송이 완료되지 않은 것으로 판단하고, 상기 [R2 ~ R7]이 여전히 자신에게 할당된 것으로 판단하고, 상기 [R2 ~ R7]을 최대 재전송 회수까지 사용하여 상기 수신측인 기지국이 MAC PDU를 수신할 때까지 재전송을 수행한다.

다시 말해서, 도 10과 같이 단말 1또는 단말 2가 전송 중인 MAC PDU의 최대 재전송 제한이 발생할 때까지 상기 [R2 ~ R7]는, 복수의 단말들이 전송하는 전송 자원 신호가 전송되며, 결과적으로 상기 전송 자원이 낭비되는 문제가 발생하게 된다. 이처럼, 상기 HARQ ACK/NACK 오류가 발생하면 관련된 전송 자원은, MAC PDU의 최대 재전송 회수만큼 낭비되며, 상기 전송 자원의 낭비는 전송 자원을 한 번 할당하면 상기 전송 자원이 최대 재전송 회수만큼 유효하기 때문에 발생한다는 문제점이 있다.

따라서, HARQ 송수신의 효율을 극대화하기 위해서 상당히 큰 최대 재전송 회수를 사용하지만 대부분의 HARQ 동작은 상기 최대 재전송 회수에 도달하기 전에 완료된다는 점을 감안하면, 전송 자원의 할당 기간을 적절하게 조절할 경우 상기 ACK/NACK 오류에서 발생하는 전송 자원의 낭비를 상당 부분 방지할 수 있다.

즉, 본 발명의 제 2 실시 예에서의 전송 자원의 유효 기간을 '임의의 MAC PDU에 대한 ACK을 수신하거나 최대 재전송 회수에 도달할 때까지로 정의하였으나, 본 발명의 제 4 실시 예에서는 전송 자원의 유효 기간을 '임의의 MAC PDU 에 대한 ACK을 수신하거나 미리 정해진 재전송 회수에 도달할 때'까지로 정의한다. 따라서, 제 4실시 예에 따라 상기 미리 정해진 회수까지 MAC PDU에 대한 ACK을 수신하지 못하면, 단말은 할당된 전송 자원이 더 이상 유효하지 않은 것으로 판단하고, 새로운 전송 자원이 할당된 후, 상기 MAC PDU의 재전송을 재개하도록 한다.

도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 HARQ 재전송 동작을 설명한 도면이 다.

도 11을 참조하면, 1105 단계에서 기지국은 특정 단말 1에게 전송 자원 정보로 [R2 ~ R7]를, 할당 기간으로 '1 MAC PDU in 4 TTIs'를 시그날링한다.

상기 '1 MAC PDU in n TTI'는 전송 자원의 할당 기간이 임의의 MAC PDU에 대한 HARQ ACK이 수신되거나, 또는 HARQ ACK이 수신되지 않는다면 상기 전송 자원을 사용할 수 있는 기간이 최대 4 TTI 동안임을 의미한다.

이처럼 한 번 할당 받은 전송 자원에 대한 최대 전송 회수를 n 으로 제한함으로써, HARQ ACK/NACK 오류가 발생하더라도 전송 자원의 낭비가 최대 n 번에 거치도록 한다.

1110 단계 내지 1125 단계까지 단말 1은 상기 [R2 ~ R7]으로 MAC PDU를 전송하며, 4번의 TTI동안 전송 및 재전송을 수행하였음에도 불구하고, 기지국으로부터 HARQ ACK을 수신하지 못한 상태이다.

이에 따라, 1123 단계에서 단말은 상기 [R2 ~ R7] 전송 자원이 더 이상 유효하지 않은 것으로 간주하고, 상기 전송 자원을 이용한 MAC PDU 전송을 중지한 뒤 순방향 제어 채널을 감시한다.

1133 단계에서 기지국은 단말 1에게 [R2 ~ R7]으로 전송 자원 정보로 [R2 ~ R7]를, 할당 기간으로 '1 MAC PDU in 2 TTIs'를 시그날링한다. 단말 1은 상기 재전송이 진행 중인 MAC PDU를 상기 할당 받은 전송 자원을 이용해서 HARQ ACK이 수신될 때까지 최대 2 TTI 동안 전송한다. 만약 2 TTI 동안의 전송에도 불구하고 HARQ ACK을 수신하지 못하면 재전송을 중지하고, 순방향 제어 채널을 통해 새로운 전송 자원이 할당될 때까지 대기한다.

한편, 만약 1135 단계에서 HARQ ACK을 수신하면, 단말은 해당 전송 자원이 해제된 것으로 간주하고, 상기 전송 자원을 더 이상 사용하지 않는다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시 예에서는 임의의 전송 자원의 할당 기간을 HARQ ACK을 수신할 때까지 최대 임의의 n 번의 TTI 동안으로 정의한다. 이때, 상기 n은 미리 정해진 값을 사용하거나, 그랜트 채널의 유효 기간 필드를 통해 명시적으로 지정할 수 있다.

예를 들어, 유효 기간 필드를 아래와 같이 정의해서 사용할 수 있다.

0: 반영구적 전송 자원 할당

1: 한 번의 TTI 동안 전송 자원 할당

2: HARQ ACK을 수신할 때까지 최대 2 번의 TTI 동안 전송 자원 사용 가능

3: HARQ ACK을 수신할 때까지 최대 3 번의 TTI 동안 전송 자원 사용 가능

...

n: HARQ ACK을 수신할 때까지 최대 n 번의 TTI 동안 전송 자원 사용 가능. 여기서, 상기 n은 단말 별로 정의되는 값이다.

도 12는 본 발명의 제 4 실시 예에 따라 n TTI로 재전송 회수를 정의하는 경우의 단말 동작을 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 단말은 순방향 제어 채널을 검사해서, 자신에게 전송 자원이 할당되는지 확인한다. 1205 단계에서 단말은 순방향 제어 채널을 통해 전송 자원 할당 정보를 수신한다. 상기 전송 자원 할당 정보는 전송 자원과 할당 기간으 로 구성되며, 할당 기간에는 임의의 '미리 약속된 값'이 수납된다.

상기 '미리 약속된 값'은 단말이'할당된 전송 자원을 이용해서, HARQ ACK을 수신할 때까지 또는 소정의 n 번 동안 임의의 MAC PDU를 전송할 수 있음'을 의미한다. 상기 소정의 n은 단말 별로 할당될 수 있는 값이며, 단말의 구성되어 있는 서비스들의 요구 품질을 참조해서 결정된다.

또한, 상기 n은 HARQ의 동작점(operation point)와 비슷한 값으로 설정될 수 있으며, n이 클수록 ACK/NACK 오류에 의한 전송 자원 낭비가 커지고, 전송 자원 할당 정보의 전송 빈도는 낮아진다.

반면에 n이 작을수록 전송 자원 할당 정보의 전송 회수는 많아지지만 ACK/NACK 오류에 의한 전송 자원 낭비는 작아지는 이점을 가진다.

1210 단계에서 단말은 할당 받은 전송 자원을 이용해서 소정의 시점에 MAC PDU를 전송한다. 1215 단계에서 단말은 만약 소정의 n 번 동안 MAC PDU의 전송을 완료하지 못하면, 1225 단계로 진행하고, 상기 n 번 전송 이 전에 MAC PDU의 전송을 완료하면 1220 단계로 진행한다.

여기서, 임의의 MAC PDU의 전송이 완료된다는 것은 상기 MAC PDU에 대한 HARQ ACK이 수신되거나, 재전송 제한에 도달하는 것을 의미한다. 1220 단계에서 단말은 할당 받은 전송 자원을 해제하고, 새로운 MAC PDU 전송을 위해서 순방향 제어 채널을 감시한다.

한편, 상기 MAC PDU의 전송을 완료하지 못함에 따라 1225 단계로 진행한 단말은 할당 받은 전송 자원을 해제하고, MAC PDU 전송을 완료할 전송 자원을 할당 받기 위해 순방향 제어 채널을 감시한다.

1230 단계에서 단말은, 할당 기간이 m TTI로 설정된 전송 자원 할당 정보를 수신하면, 1235 단계로 진행해서 상기 새롭게 할당 받은 전송 자원을 이용해서 MAC PDU의 전송을 재개한다. 상기 m은 호 설정과정에서 미리 정해질 수도 있고 전송 자원 할당 정보에 포함되어서 시그날링될 수 도 있다. 상기 단말은 상기 MAC PDU의 전송이 완료될 때까지, 즉, 상기 m 번 동안 상기 MAC PDU를 재전송한다. 한편, 상기 m 번을 전송한 후에도 MAC PDU 전송이 완료되지 않으면, MAC PDU의 전송을 중지하고 새로운 전송 자원이 할당될 때까지 대기한다.

도 13은 본 발명에 따른 송신 장치의 구조를 도시한 블록도이다.

도 13을 참조하면, 단말은 다중화부(1310), HARQ 프로세서(1315), 송수신부(1320), ACK/NACK 처리부(1325), 순방향 제어 채널 처리부(1330), 제어부(1335)로 구성된다.

다중화부(1310)는 상위 계층으로부터 전달되는 상위 계층 데이터들을 하나의 HARQ 패킷으로 다중화하는 동작을 한다. 다중화부(1310)는 제어부(1335)로부터 새로운 HARQ 패킷을 구성할 것과, 새로운 HARQ 패킷의 크기를 명령 받으면, 상위 계층의 우선 순위 등을 고려해서 상위 계층으로부터 상위 계층 데이터를 가져온 뒤, 상기 상위 계층 데이터를 HARQ 패킷으로 다중화해서, HARQ 프로세서(1315)로 전달한다.

HARQ 프로세서(1315)는 다중화부(1310)가 전달한 HARQ 패킷을 소정의 HARQ 동작을 통해 전송하는 동작을 한다. HARQ 프로세서(1310)는 HARQ 패킷을 임의의 HARQ 프로세서를 통해 전송하고, ACK/NACK 처리부로(1325)부터 상기 HARQ 패킷에 대한 피드백 신호를 전달 받는다. 피드백 신호가 ACK인 경우에는 HARQ 프로세서(1315)에 저장된 HARQ 패킷을 폐기한다. 피드백 신호가 NACK이라면, 제어부(1335)가 전송을 허락할 경우에, 재전송을 수행한다.

송수신부(1320)는 HARQ 패킷을 무선 신호로 변환해서 전송하는 역할과 ACK/NACK 신호와 순방향 제어 채널 신호를 수신해서, 관련 블록으로 전달하는 동작을 수행한다.

ACK/NACK 처리부(1325)는 임의의 HARQ 패킷에 대한 ACK 신호나 NACK 신호를 수신하고, 상기 ACK 신호와 NACK 신호 수신을 제어부(1335)와 HARQ 프로세서(1315)에게 통보한다.

순방향 제어 채널 처리부(1330)는 순방향 제어 채널을 처리해서, 전송 자원 할당 제어 정보를 해석한다. 그리고 전송 자원 정보와 할당 기간 정보를 제어부(1335)로 전달한다.

제어부(1335)는 순방향 제어 채널 처리부(1330)로부터 전송 자원 정보와 할당 기간 정보를 전달 받아서, HARQ 프로세서(1315)의 HARQ 패킷 재전송과 다중화부(1310)의 HARQ 패킷 전송을 제어한다. 즉 전송 자원을 할당 받으면, 다중화부(1310)에게 새로운 HARQ 패킷을 구성할 것을 명령하고, 상기 HARQ 패킷의 전송 상태를 감시한다. 할당 기간이 만료되지 않았으면, HARQ 패킷의 재전송을 수행하도록 HARQ 프로세서(1315)를 제어한다. 할당 기간이 만료되지 않았으며, HARQ 패킷의 전송이 완료되면, 새로운 HARQ 패킷을 전송하도록 다중화부(1310)를 제어한다.

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 얻어 지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 동기식 HARQ가 구동되는 시스템에서, 재전송에 이용할 전송 자원을 따로 시그날링 하지 않음으로써, 전송 자원 할당 신호의 양을 줄이는 효과를 가진다. 따라서, 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

Claims (16)

1. 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법에 있어서,

   특정 단말이 역방향으로 패킷 전송을 위한 특정 주파수 대역의 전송 자원과, 상기 전송 자원의 유효한 기간 정보인 할당 기간을 순방향 제어 채널을 통해 기지국으로부터 시그널링 받는 과정과,

   상기 단말이 상기 할당 기간 동안 상기 전송 자원을 이용하여 패킷을 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 할당 기간은 상기 단말이 상기 전송 자원을 사용할 서브 프레임의 개수 또는 전송 시간 구간임을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 할당 기간은 상기 단말이 패킷을 최초 전송한 시간과 상기 패킷의 재전송 시간과의 차이인 재전송 왕복시간의 정수배임을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 할당 기간은 상기 전송 자원을 사용하여 전송 완료 가능한 패킷의 개수임을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
5. 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법에 있어서,

   특정 단말이 적어도 하나 이상의 단위 전송 자원과, 상기 전송 자원을 사용할 전송 시간 구간의 정수배인 할당 기간을 기지국으로부터 시그널링 받는 과정과,

   상기 단말이 상기 할당 기간을 상기 전송 자원의 유효성을 감독할 변수로 설정하는 과정과,

   상기 단말이 상기 전송 자원을 이용하여 패킷을 최초 전송한 후, 상기 변수를 1 전송 시간 구간씩 감소시키는 과정과,

   상기 변수가 0보다 클 때까지 동일한 상기 전송 자원을 이용하여 상기 패킷을 전송 및 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 패킷 재전송 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 변수가 0과 같으면 상기 단말은 대기 상태로 진행하고, 상기 기지국으로부터 시그널링 받은 새로운 할당 기간 동안 상기 패킷을 전송 및 재전송하는 과 정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 변수가 0과 같고 상기 패킷이 전송 중이면, 상기 할당 기간을 연장하여 동일한 상기 전송 자원을 이용하여 상기 패킷을 전송 및 재전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
8. 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법에 있어서,

   특정 단말이 적어도 하나 이상의 단위 전송 자원과 상기 전송 자원을 사용할 재전송 패킷의 개수를 기지국으로부터 시그널링 받는 과정과,

   상기 단말이 상기 재전송 패킷의 개수를 상기 전송 자원의 유효성을 여부를 나타내는 할당 기간으로 설정하는 과정과,

   상기 단말이 상기 전송 자원을 이용하여 패킷을 전송하는 과정과,

   상기 기지국으로부터 상기 패킷의 응답 신호를 수신하는 과정과,

   상기 응답 신호가 부정적 응답 신호이면, 상기 패킷의 재전송 회수와 설정된 최대 재전송 회수를 비교하여 상기 패킷의 재전송을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 단말은 상기 전송 자원이 타 단말에게 할당되는지를 확인하는 과정과,

   상기 전송 자원이 타 이동단말에게 할당되지 않았으면, 상기 패킷의 재전송을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 응답 신호가 긍정적 응답 신호이면, 상기 할당 기간이 완료되는지 확인하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
11. 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 송신장치에 있어서,

    이전에 전송된 패킷의 응답 신호에 대응하여 상기 패킷을 재전송하는 재전송 프로세서와,

    상기 송신장치가 사용할 특정 주파수 대역의 전송 자원과 상기 전송 자원의 유효한 기간 정보인 할당 기간을 순방향 제어 채널을 통해 수신하고, 상기 전송 자원과 상기 할당 기간을를 제어부로 전달하는 제어 채널 처리부와,

    상기 할당 기간동안 상기 전송 자원을 이용하여 상기 재전송 프로세서를 제어하여 상기 패킷을 재전송하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 장 치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 재전송 송신장치는,

    상기 패킷을 무선 신호로 전송하고, 상기 수신장치로부터 상기 패킷과 관련하여 응답 신호를 수신하는 송수신부와,

    상기 응답 신호를 상기 재전송 프로세서와 상기 제어부로 전달하는 응답 신호 처리부와,

    상위 계층에서 전달된 데이터를 소정의 길이를 가지는 복합 재전송 패킷으로 다중화하고, 상기 응답 신호가 긍정적 신호인 경우, 다음 패킷을 상기 재전송 프로세서에 전달하는 다중화부를 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 장치.
13. 이동통신 시스템에서 패킷을 재전송하는 방법에 있어서,

    특정 단말이 역방향으로 패킷 전송을 위한 특정 주파수 대역의 전송 자원과, 전송 시간 구간의 정수배에 대응하는 상기 전송 자원을 사용할 할당 기간을 기지국으로부터 시그널링 받는 과정과,

    상기 할당 기간동안 상기 전송 자원을 이용하여 상기 기지국으로부터 상기 패킷에 대응하는 긍정적 응답 신호를 수신할 때까지 상기 패킷을 재전송하는 과정을 포함하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 단말은 상기 할당 기간 동안 상기 전송 자원을 이용하여 상기 기지국으로부터 상기 패킷에 대응하는 긍정적 응답 신호를 수신하지 못하면, 상기 패킷의 재전송을 중지하는 과정과,

    상기 기지국으로부터 새로운 전송 자원과 새로운 할당 기간을 시그널링 받은 후, 상기 패킷을 재전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
15. 제 13항에 있어서,

    상기 단말은 상기 할당 기간동안 상기 전송 자원을 이용하여 상기 기지국으로부터 상기 패킷에 대응하는 긍정적 응답 신호를 수신하면, 상기 할당된 전송 자원을 해제하는 과정과,

    다음 패킷 전송을 위하여 새로운 전송 자원과 할당 기간을 포함하는 순방향 제어 채널을 모니터링하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.
16. 제 13항에 있어서, 상기 할당 기간은.

    단말별로 설정되거나, 또는 특정 단말의 서비스 요구 품질에 따라 상이한 길이로 설정됨을 특징으로 하는 패킷 재전송 방법.

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