KR20080024419A

KR20080024419A - 무선 통신 시스템에서 복합 재전송버퍼를 동적으로할당하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20080024419A
Application number: KR20060088763A
Authority: KR
Inventors: 설지윤; 조현상; 송봉기; 임종한; 노진우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2008-03-18
Also published as: US8060801B2; CN101222307A; EP1901471A2; EP1901471A3; JP2008072720A; KR100946894B1; US20080065944A1; EP1901471B1; CN101222307B; JP4659800B2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서, 복합 자동 재전송(HARQ)을 지원하는 메모리를 효율적으로 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은 HARQ를 위한 버퍼의 영역을 채널 식별 정보별로 고정 할당하지 않고, 집합(Aggregation) 지원을 통하여 전체 하나의 메모리 관점으로 메모리를 할당하는 방안을 제안한다. 즉, 본 발명은 동적으로(dynamic) HARQ 버퍼를 제어하는 방안을 제안한다.

따라서, HARQ 버퍼의 전체 칩의 사이즈를 줄이고, 칩 사이즈 감소에 따른 시스템 전체의 전력소모를 감소할 수 있는 효과를 제안한다.

집합(Aggregation), ACID, AI_SN, Alloc_ACID, New_Tx, ACID_Clr, Total_Nblock, Max_Nblock, Abnormal_Flag

Description

무선 통신 시스템에서 복합 재전송버퍼를 동적으로 할당하는 방법 및 장치{A Method and system for efficient control of dynamic allocation of HARQ buffer in wireless communication system}

도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 HARQ 제어부의 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 HARQ 재전송 판단부의 동작의 일 예를 도시한 도면.

도 3는 본 발명에 따른 ACK 정보 관리부의 동작의 일 예를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 HARQ 버퍼 제어부의 동작의 일 예를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 HARQ 버퍼 제어부가 관리하는 메모리 블록 비트맵의 일 예를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따라 HARQ 버퍼 제어부가, 정상(Normal) 상태인 경우 메모리 영역을 관리하는 일 예를 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따라 HARQ 버퍼 제어부가, 비 정상(Abnormal) 상태인 경우 메모리 영역을 관리하는 일 예를 도시한 도면.

도 8은 본 발명에 따라 메모리 영역을 설정하는 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 9는 본 발명에 따라 비 정상(Abnormal) 상태 검사 후, 메모리 영역을 재설정하는 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 10은 본 발명에 따라 ACID별로 메모리 영역을 비트맵(BitMAP) 해제하는 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 11은 본 발명에 따라 HARQ 제어부를 포함하는 수신 장치를 도시한 도면.

본 발명은 무선 통신 네트워크에 관한 것으로서, 특히 복합 자동 재전송을 지원하는 버퍼를 효율적으로 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

최근 이동통신 서비스는 방송, 멀티미디어 영상, e-mail, 멀티미디어 메시지 등 다양한 서비스를 제공하면서 새로운 시장의 형성 가능성을 시험하고 있다. 이러한 정보화 시대의 무선 멀티미디어에 대한 서비스 요구는 저속에서 고속까지, 실시간에서 비실시간 등과 같이 여러 품질의 다양한 서비스를 요구하고 있는 실정이다.

이에 따라 이동통신 시스템은 자원인 주파수 채널, 즉 한정되어 있는 주파수 대역을 사용자간에 효율적으로 할당하기 위한 기술들을 새롭게 연구하고 있다. 이와 관련하여 무선 통신 시스템은 무선 다중 접속 및 다중화, 고속 패킷 무선 전송, 무선 링크 제어 등과 같은 무선 전송 요소 기술들을 제안하고 있다.

특히, 무선 링크 제어 기술과 관련하여 복합 재전송 기법(Hybrid Automatic Repeat request, 이하 'HARQ라 칭함')은 재전송(Automatic Repeat request, 이하 'ARQ'라 칭함)과 오류 정정(Forward Error Correction, 이하 'FEC'라 칭함)을 결합 하여 오류를 제어하는 기술로, 무선 인터넷 패킷처럼 버스트(burst)하게 발생하는 성질을 지닌 패킷 데이터 서비스 즉, 전송 데이터 신뢰도를 높이기 위한 서비스에 적용 가능하다.

이러한 HARQ 기법을 적용하는 수신단은, 전송된 데이터에 대한 디코딩 결과에 따라 긍정적 신호(이하 'ACK'라 칭함)/부정적 응답 신호(이하 'NAK'라 칭함)를 판단하고, 상기 판단 결과를 송신단에 전송하여 송신단으로 하여금 동일한 데이터를 재전송 수행하도록 요청한다. 즉, 수신단에서 디코딩 결과가 NAK인 경우, 송신단은 해당 데이터를 재전송하는 메카니즘으로 이루어진다. 이에 따라, 수신단은 재전송된 데이터와 이전 데이터를 결합(combining)하여 수신 성능이득을 얻는다. 이때, 수신단은 HARQ 동작을 위하여 송신된 버스트(burst, 데이터 집합)에 대한 초기전송(New Transmission)/재전송(Retransmission)의 판단과 데이터 결합을 통한 성능이득을 얻기 위하여 전송된 데이터를 저장하는 작업을 수행한다.

결과적으로, HARQ의 정상적인 동작을 위해서는 전송된 HARQ 버스트에 대한 제어 및 HARQ 버스트가 저장되는 메모리에 대한 효율적인 제어 및 관리가 필수적으로 요구된다.

이러한 HARQ 기법과 관련하여 무선 표준화를 진행하는 802.16 규격 및 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX)에서, 송신단의 HARQ 버스트의 할당 및 수신단의 HARQ 버스트에 대한 ACK/NAK 응답(ACK_RSP) 전송은 HARQ 채널(즉, HARQ 채널을 구별하기 위한 식별 정보인 ACID)을 기준으로 수행한다. 또한, 하향(Downlink) HARQ 버스트에 대한 초기전송/재전송의 판단은 'HARQ DL-MAP 메시지'의 AI_SN 필드 정보의 0/1 토글(toggle) 여부에 따라 결정한다.

즉, 해당 ACID에 대한 HARQ 버스트 할당 시, AI_SN 정보와 현재 HARQ 버스트 할당에 대한 AI_SN 정보가 동일할 경우에는 재전송을 의미하며, 서로 다를 경우 초기전송을 의미한다.

따라서, 무선 통신 시스템에서 ACID별로 할당된 HARQ 버스트에 대한 조합(combining)을 수행하기 위해서 초기전송/재전송에 대한 정확한 판단이 선행되어야 한다. 하지만, 실제 통신 환경에서 DL-MAP 내의 1비트의 AI_SN 필드 정보의 토글(toggling) 여부만으로 재전송을 판단하는 것은 정확도가 떨어지게 되는 문제점을 초래한다.

하기의 HARQ 파라미터들은 802.16e 규격에서 사용되는 값들로, 단말의 성능을 나타내는 항목으로 기지국과 연동시에 협의(SBC Negotiation)되는 값들이다.

- 다운링크 HARQ 채널들의 수(Number of DL HARQ Channels)

- 채널 별 다운링크 HARQ 버퍼의 성능(DL HARQ Buffer Capability per Channel)

- 다운링크의 집합 플래그 정보(Aggregation Flag for DL)

- 프레임 당 다운링크 HARQ 버스트의 최대 수(Max. Number of DL HARQ bursts per Frame)

반면에, 하기의 파라미터들은 기지국에서 정의하여 알려주는 항목으로써, 단 말의 성능과는 무관한 값들이다.

- 다운링크 HARQ 버스트에 대한 긍정적 응답 신호 지연값(ACK delay for DL HARQ burst)

- 다운링크 HARQ의 재전송 최대 횟수(Max. Number of Retransmission in DL HARQ)

이와 관련하여 상기 모바일 와이맥스에서는 단말 성능과 관련된 파라미터들에 대하여 범주(Category)를 분류하여 정의하고 있다. 기본적으로 높은 레벨의 카테고리에 대하여 단말에서 지원 가능한 평균 성능(throughput)이 커지지만, 그에 따른 단말에서 필요로 하는 메모리의 크기도 증가하게 된다.

따라서, 각각의 카테고리에 대하여 필요한 버퍼의 크기는 LLR 비트를 4비트로 가정하는 경우, 다음과 같이 계산이 가능하다.

* 다운링크 카테고리 1(DL Category 1/ 집합(Aggregation) ON/OFF))

- 16,384 bits × 4 (LLR bits) × 4 channels = 262,144 bits

* 다운링크 카테고리 2(DL Category 2 (집합(Aggregation) ON))

- 8,192 bits × 4 (LLR bits) × 16 channels = 524,288 bits

* 다운링크 카테고리 3(DL Category 3 (집합(Aggregation) ON))

- 16,384 bits × 4 (LLR bits) × 16 channels = 1,048,576 bits

* 다운링크 카테고리 4(DL Category 4 (집합(Aggregation) ON))

- 23,170 bits × 4 (LLR bits) × 16 channels = 1,482,880 bits

상기 전술한 바와 같이, 기본적으로 HARQ를 지원하기 위하여 필요한 메모리의 크기는 카테고리가 높을수록 증가하게 된다. 특히, 카테고리 2~4에 대해서는 HARQ 버퍼에 대한 집합(Aggregation)이 필수 항목(ON)으로 요구된다.

특히, 상기와 같이 HARQ 버퍼에 대한 집합(Aggregation)을 지원하는 경우, ACID별로 할당되는 메모리 영역의 관리에 따른 복잡도를 줄이기 위하여 종래에는 각 ACID별로 할당 가능한 최대 크기의 메모리 영역을 할당하는 방식을 사용하였다. 이러한 경우, 각 ACID별 시작 어드레스와 끝 어드레스만을 관리하면 되므로 구현의 복잡도는 줄어들게 한다.

하지만, 각 ACID별로 매우 큰 메모리 영역을 할당하게 되어, 실제 필요로 하는 메모리의 크기는 사용되는 채널의 수에 따라 기하급수적으로 증가하게 되는 문제점을 야기하였다.

다시 말해서, 각 ACID별 시작 어드레스와 끝 어드레스를 이용하여 HARQ 버퍼를 할당함으로써, 각각의 ACID는 정해진 크기의 메모리 영역을 가지고, 해당 메모리 영역 내에서 할당 및 사용 가능하였다. 그러나, 실제로 모바일 와이맥스(WiMAX)의 카테고리별로 계산한 메모리는, 각각 HARQ 채널 수의 배수만큼의 메모리가 필요하게 된다. 즉, Cat.1 : 1.0Mbits, Cat.2 : 8.4Mbits, Cat.3 : 16.8Mbits, Cat.4 : 23.7Mbits 만큼의 메모리가 필요하다.

따라서, 종래 기술과 같이 ACID별 고정되어 있는 메모리 영역을 할당하는 방 안보다 효율적인 메모리 관리 방안이 필요한 실정이다. 또한, 집합(Aggregation)을 지원하는 경우, 사용되는 ACID별로 고정되어 있는 메모리 영역의 기하급수적인 증가를 고려하는 새로운 메모리 할당 방법이 필요한 실정이다.

따라서, 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은 무선 통신 시스템에서, 복합 자동 재전송(HARQ)을 지원하는 메모리를 효율적으로 관리하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 HARQ 버퍼를 관리함에 있어서, HARQ 채널 별로 메모리 영역을 고정하지 않고 동적으로 할당하여 관리하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서, 초기 전송과 재전송을 고려하여 HARQ 버퍼에 HARQ 데이터를 할당하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 HARQ 버퍼를 채널별로 관리함에 있어서, 동적인 메모리 영역을 가지도록 할당하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은, 무선 통신 네트워크에서, 복합 재전송(HARQ) 버퍼를 효율적으로 관리하는 방법에 있어서, HARQ 채널들을 구별하기 위한 식별 정보별로 이전의 HARQ 버스트 할당 정보와, 이전 프레임에 전송된 HARQ 버스트의 응답 정보와, 현재 프레임의 HARQ 버스트 할당 정보를 이용하여 상기 식별 정보별 할당된 HARQ 버퍼 영역의 해제 여부를 결정하는 과정과, 상기 해제된 HARQ 버퍼 영역을 타 식별 정보에 대응하는 HARQ 버스트를 위해 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 무선 통신 네트워크에서, 복합 재전송(HARQ) 버퍼를 효율적으로 관리하는 장치에 있어서, HARQ 채널들을 구별하기 위한 식별 정보를 이용하여 HARQ 버스트 할당 정보와, 응답 정보 관리부가 관리하는 이전 프레임에 전송된 HARQ 버스트의 응답 정보를 이용하여 재전송 할당 정보를 관리하는 재전송 판단부와, 상기 식별 정보별로 상기 할당 정보와 재전송 여부에 따라 상기 식별 정보의 해제 여부를 나타내는 정보와, 상기 식별 정보 별 상기 HARQ 버스트에 대응하는 할당된 HARQ 버퍼 영역의 크기 정보를 관리하는 버퍼 제어부와 상기 버퍼 제어부의 제어에 따라 전체 버퍼 영역을 해제하거나 또는 유지하는 HARQ 버퍼를 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 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 발명은 HARQ를 위한 버퍼의 영역을 ACID 별로 고정 할당하지 않 고, 집합(Aggregation) 지원을 통하여 전체 하나의 메모리 관점으로 메모리를 할당하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

또한, 본 발명은 HARQ를 위한 ACID 별 메모리 할당을 동적으로 할당하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

또한, 본 발명은 HARQ ACK 신호의 전송 오류에 따른 비정상적인 HARQ 버스트의 할당이 이루어진 경우에도, 정상적으로 HARQ 버스트의 할당하는 효과적인 메모리 할당 방법 및 장치를 제공한다.

따라서, 본 발명은 HARQ 버퍼의 집합(Aggregation)지원을 위해 필요한 메모리의 크기를 최소화하고, 최소화 HARQ 버퍼를 사용으로 시스템 전체의 전력 소모를 최소화한다.

도 1은 본 발명에 따른 HARQ 제어부의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, HARQ 제어부(110)는 현재 프레임에 할당된 HARQ 버스트에 대한 재전송을 판단하는 HARQ 재전송 판단부(Retransmission Checker)(112)와, 상기 HARQ 버스트에 대한 오류 정정 검사(Cyclic Redundancy Check, 이하 'CRC'라 칭함)를 수행하는 CRC 디코더(104)로부터 CRC결과인 ACK/NAK 판단값을 받아서 관리하는 ACK 정보 관리부(114)와, HARQ 채널별로 할당된 HARQ 버퍼에 대한 동적인 제어를 수행하는 HARQ 버퍼 제어부(HARQ Buffer Controller)(116)로 구성된다.

표준인 IEEE 802.16e에서 HARQ는 최대 16개의 HARQ 채널(ACID) 단위로 이루어진다. 즉, 기지국은 HARQ 채널별로 HARQ 버스트를 할당하고, 각각에 대한 HARQ 채널에 대한 응답 신호(Response, 이하 'ACK RSP'라 칭함)를 바탕으로 하여, 이전 할당 버스트의 재전송 또는 새로운 버스트의 전송을 수행하게 된다. 즉, 상기 HARQ 제어부(110)는 HARQ 채널별로, 할당된 버스트의 재전송 판단을 ACK/NAK 결과를 이용하여 수행하고, HARQ 버퍼의 관리를 수행한다.

우선, 상기 HARQ 재전송 판단부(112)는 MAP 디코더(102)로부터 HARQ 다운링크 MAP 메시지(DL-MAP Message)에 대한 디코딩 결과로부터 생성된 특정 HARQ 채널에 할당된 HARQ 버스트 정보와, 해당 HARQ 채널에 대한 이전 ACK/NAK 결과 등을 이용하여 다운링크 버스트(DL HARQ burst)의 초기전송/재전송을 판단한다.

이를 위하여 HARQ 재전송 판단부(112)에서는 각 HARQ 채널별로 이전에 할당된 HARQ 버스트의 정보들을 저장한다. 이와 관련된 HARQ 버스트 정보는 지원하는 HARQ 모드(mode)에 따라서 달라진다.

예를 들어, IEEE 802.16e에서 HARQ 상태 조합(Chase-Combining)의 경우, 단말에 할당된 HARQ 버스트의 재전송 판단을 위하여, HARQ 재전송 판단부(112)는 각 HARQ 채널별로 하기와 같은 정보들을 관리하고 저장한다.

① ACID : HARQ 버스트가 할당된 HARQ 채널 및 ACK 채널을 구별하기 위한 식별 정보(ID), 하기에서는 HARQ 채널 및 ACK 채널에 대하여 ACID를 통칭하여 설명한다.

② AI_SN : 비트 토글링(0/1)을 통해 해당 ACID에 할당된 HARQ 버스트의 재전송 여부를 표시하는 정보

③ DIUC : 할당된 HARQ 버스트의 오류 정정 타입(FEC code type)을 표시하는 정보

④ Duration : 할당된 HARQ 버스트의 슬롯(slot)의 수를 표시하는 정보

⑤ Repetition : 할당된 HARQ 버스트의 반복정보를 표시하며 재전송 시 변경 가능한 정보

HARQ 재전송 판단부(112)는 상기 정보들을 이용하여 현재 프레임에 ACID 별로 HARQ 버스트의 할당 여부와 HARQ 버스트가 할당된 ACID의 재전송 판단 결과를 ON(1)/OFF(0) 플래그로 관리한다. 도 2는 본 발명에 따라 HARQ 재전송 판단부(112)가 관리하는 ACID별 재전송 여부를 관리하는 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면, Alloc_ACID 값이 ON(1)이면 현재 프레임의 해당 ACID에 HARQ 버스트가 할당되었음을 의미한다. Alloc_ACID 값이 OFF(0)이면 현재 프레임의 해당 ACID에 HARQ 버스트가 할당되지 않음을 의미한다. 그리고, New_Tx의 값이 ON(1)이면 초기전송(New Transmission)을, OFF(0)이면 재전송(Retransmission)을 의미한다. 또한, 무시(Don't care, X)이면 해당 ACID에 HARQ 버스트가 할당되지 않은 것을 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따라 ACK 정보 관리부(114)가 ACID 별 ACK/NAK 플래그를 관리하는 일 예를 나타낸다. ACK 정보 관리부(114)는 각 ACID 별로 할당된 HARQ 버스트에 대한 ACK/NAK 판단 결과를 관리한다.

도 3을 참조하면, 해당 ACID의 플래그 값이 ON(1)이면 ACK을 나타내고, OFF(0)이면 NAK을 나타낸다. 이때, 현재 프레임의 초기에는 이전 프레임까지 각 ACID별로 최종적으로 할당된 HARQ 버스트의 ACK/NAK 판단 결과를 나타낸다. 이후 현재 프레임에 할당된 ACID에 대해서는 CRC 디코딩 후, ACK/NAK 상태를 업데이트 하게 된다.

또한, HARQ 버퍼 제어부(116)는 ACID 별로 HARQ 컴바이닝을 위한 HARQ 버퍼로서 할당된 메모리 영역에 대하여 할당 메모리 영역의 해제(Clear) 또는 재할당을 지시하는 플래그를 생성한다. 또한, 각 ACID별로 차지하고 있는 메모리 영역 또는 새로 할당할 메모리 영역의 크기를 관리한다. 이는 도 4와 같다.

도 4는 본 발명에 따라 HARQ 버퍼 제어부(116)가 HARQ 버퍼를 관리하는 일 예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, ACID_Clr 플래그가 ON(1)인 경우는, 해당 ACID에 할당된 메모리 영역을 해제함을 의미한다. 즉, 이전 해당 ACID에 대응하여 할당된 메모리 영역을 클리어 상태로 변경하여 새로운 ACID를 위한 영역으로 할당 가능함을 의미한다. 반면에, ACID_Clr 플래그가 OFF(0)인 경우는, 해당 ACID에 할당된 메모리 영역을 유지함을 의미한다. 또한, 각 ACID 별 Nblock 값은 각 ACID 별로 차지하고 있는 메모리 영역의 크기 또는 메모리 영역 해제 후 재할당할 메모리 영역의 크기를 나타낸다.

이때, HARQ 버퍼 제어부(116)의 Nblock 값은 실제 메모리 영역의 크기를 비트(bit) 또는 바이트(byte) 단위로 관리할 수도 있다. 또는 편의를 위하여 일정 크기의 메모리 블록(memory block) 단위로 쪼개어 단위 메모리 블록의 개수로 표현할 수도 있다.

예를 들면, 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX) 카테고리(Cat.3)를 기준으로 4비트 LLR을 사용하여 메모리 블록의 크기가 M=4096bits 로 하는 경우, 전체 HARQ 버퍼에 대하여 총 272개의 메모리 블록이 필요하다.

또한, 상기 HARQ 버퍼 제어부(116)는 최대 (Max_Nblock)개의 메모리 블록들에 대하여 0~(Max_Nblock-1)의 번호를 매기고, ACID 별로 특정 메모리 블록에 대한 할당 여부를 나타내는 메모리 블록 비트맵(BitMAP)을 설정하여 관리한다. 이는 도 5와 같다.

도 5를 참조하면, HARQ 버퍼 관리부(116)는 HARQ 버퍼용 메모리 블록에 대한 ACID별 블록 비트맵(BitMAP)을 설정한다. 특정 메모리 블록(MemoryBlock #)에 대하여 비트 맵(BitMAP)의 값이 1이면 ACID에 상기 메모리 블록이 할당되어 있음을 의미한다.

상기 전술한 바와 같이, HARQ 제어부(110)는 각 ACID 별 버스트 할당, ACK/NAK 판단 결과, HARQ 버퍼 메모리 영역 재설정 및 크기 등의 정보를 관리한다. 이때, 각 ACID 별 플래그의 ON(0)/OFF(1)에 따른 의미는 변경하여 설정 가능하다.

상기 도 1 내지 도 5를 참조하여, IEEE 802.16e에서 HARQ 버스트에 대한 재전송 여부는 기본적으로 AI_SN 값의 토글링(toggling) 여부 확인을 통하여 판단한다. 그러나, 특정 ACID에 할당된 HARQ 버스트의 재전송 판단의 정확도를 높이기 위하여 앞에서 설명한 HARQ 버스트 정보들을 함께 이용할 수 있다.

즉, HARQ 재전송 판단부(112)는 MAP 디코더(102)로부터 현재 프레임에 특정 ACID의 할당된 HARQ 버스트 정보를 받아서, 해당 ACID에 이전의 할당된 HARQ 버스트 정보와의 비교를 통하여 현재 프레임에 할당된 HARQ 버스트의 초기전송(New Transmission)/재전송(Retransmission) 여부를 판단한다. 이때, AI_SN값은 1비트로써 초기값이 0/1 모두 가능하기 때문에 단말에서는 처음 시작 시 AI_SN 토글링 여부를 판단할 수 없다.

따라서, 일 예로 처음 시작시 2'b10 또는 2'b11로 초기 AI_SN 값(이하 'pre_AI_SN'라 칭함)을 초기화하고, 이후에는 AI_SN 값에 상위 비트 0을 추가한 2'b00 또는 2'b01과 같이 확장(augmentation)하여 사용하도록 한다.

또한, ACK 정보는 해당 ACID에 대하여 이전에 할당된 HARQ 버스트에 대한 ACK/NAK 결과로서 ACK 정보 관리부(114)로부터 전달 받은 값이다. 그리고, 재전송 판단 결과에서 "중복(Duplication)"은 해당 ACID에 대한 HARQ 버스트 할당 정보를 통해서 판단 시 재전송(Retransmission)에 해당하나, 이전에 이미 디코딩 결과 ACK이 났던 경우를 의미한다.

따라서, HARQ 재전송 판단부(112)에서 관리하는 ACID 별 New_Tx 플래그는 "Duplication"의 경우도 재전송과 동일하게 취급한다.

결과적으로, HARQ 재전송 판단부(112)는 현재 프레임에 할당된 ACID별 HARQ 버스트에 대한 초기전송/재전송 판단이 이루어지면, 도 2에 도시한 ACID 별 할당 여부를 나타내는 Alloc_ACID와 초기전송 여부를 나타내는 New_Tx 값을 업데이트한다.

또한, HARQ 버퍼 제어부(116)에서 ACID 별 메모리 관리를 위한 판단 정보로 이전 프레임까지의 모든 ACID에 대한 ACK/NAK 정보를 전달한다. 최종적으로, 현재 프레임에 할당된 HARQ 버스트에 대한 CRC 디코딩이 이루어지면 해당 ACID 에 대한 ACK/NAK 정보를 업데이트 하고 ACK_RSP 전송을 위하여 해당값을 송신단(Tx, 120)으로 전달하는 동작을 수행한다.

HARQ 버퍼 제어부(116)는 HARQ 재전송 판단부(112)로부터 현재 프레임에서의 ACID별 HARQ 버스트 할당 여부(Alloc_ACID[15:0]) 및 ACID별 할당 HARQ 버스트의 초기전송/재전송 판단 결과(New_Tx[15:0])를 전달 받고, ACK 정보 관리부(114)로부터 이전 프레임까지의 ACID별 ACK/NAK 정보(ACK[15:0])를 전달 받는다.

그리고, 현재 프레임에 초기전송으로 할당된 HARQ 버스트의 정보를 이용하여 해당 ACID에서 필요로 하는 HARQ 버퍼 메모리 크기(또는 메모리 블록수(Nblock))를 계산하여 저장 정보를 업데이트한다. 이 때, IEEE 802.16e HARQ 상태 조합(Chase Combining)을 예로 들면, HARQ 버퍼(118)를 위한 메모리를 일정크기(M) 단위로 쪼개어 메모리 블록(memory block)을 기준으로 관리하는 경우, 현재 프레임에 초기전송으로 할당된 HARQ 버스트에 대한 Nblock 값은 다음의 <수학식 1>과 같이 계산된다.

여기서, 성상도 사이즈(constellation Size)는 변조 및 코딩 레벨(MCS)에 따른 성상도의 비트 크기를 나타내는 값으로 하기의 <표 1>과 같이 주어진다. 또한, LLR 비트는 LLR 값의 비트 해상도(bit resolution)를 나타내는 값으로, 여기서는 4비트를 기준으로 설명한다.

MCS Level	constellation Size
QPSK 1/2	2
QPSK 3/4	2
16 QAM 1/2	4
16 QAM 3/4	4
64 QAM 1/2	6
64 QAM 2/3	6
64 QAM 3/4	6
64 QAM 5/6	6

반면에, ACID별 HARQ 버퍼의 메모리 크기를 메모리 블록수 단위가 아닌 비트(bit) 단위로 관리하는 경우에는 하기의 <수학식 2>와 같이 계산할 수 있다.

즉, 다른 HARQ 모드에 대해서도 상기 설명한 것과 비슷한 방법으로 ACID별로 필요한 HARQ 버퍼의 메모리 크기를 계산할 수 있다.

HARQ 버퍼 제어부(116)에서는 이와 같은 정보들을 이용하여 ACID별 할당 메모리 영역에 대한 재설정(또는 초기화)을 수행한다.

그리고, 이의 결과로서 ACID별 메모리 재설정 여부를 나타내는 플래그인 ACID_Clr[15:0]를 설정한다. ACID_Clr 플래그 정보의 설정 조건, ACID별 할당 메모리 크기(또는 메모리 블록수)의 결정 및 HARQ 버퍼 메모리의 초기화(Clear) 과정은 다음과 같이 주어진다.

(1) ACID별 HARQ 버퍼 메모리 재설정을 위한 ACID_Clr 플래그 설정 조건

⒜ 이전 프레임까지의 ACK_RSP가 ACK인 ACID에 해당하는 비트 플래그 ON(1)으로 설정

⒝ 현재 프레임에서 HARQ 버스트가 할당되었으며 초기전송(New Transmission)인 경우에 해당하는 ACID의 비트를 플래그 ON(1)으로 설정

⒞ 이전 프레임까지의 ACK_RSP가 NAK인 ACID에 할당된 메모리의 크기(Nblock) 및 현재 프레임에 초기전송으로 할당된 ACID에 대해 필요한 메모리의 크기(Nblock)의 총합이 HARQ 버퍼의 총용량(Max_Nblock) 보다 큰 경우, 현재 프레임에 할당되지 않은 모든 ACID에 해당하는 비트 플래그를 ON(1)으로 설정한다. 이러한 경우는 비 정상 상태(Abnormal Case)로 정의

⒟ 상기 언급된 ⒜~⒞에 해당하지 않은 ACID에 대해서는 ACID_Clr의 해당 비트를 OFF(0)으로 설정

(2) ACID별 할당 메모리 크기(Nblock) 재설정 조건

⒜ (1)에서 ACID_Clr 플래그가 설정된 비트에 해당하는 ACID 중에서 현재 프레임에 초기전송으로 할당되지 않은(즉, 재전송으로 할당이 되었거나 현재 프레임에 할당되지 않은) ACID에 대해서는 Nblock[ACID]=0 으로 설정

⒝ 현재 프레임에 초기전송으로 할당된 ACID에 대해서는 식 (1) 또는 (2)와 같이 할당 정보를 이용하여 새로 계산된 값으로 설정

⒞ ACID_Clr의 플래그 비트가 OFF(0)인 ACID에 대해서는 이전에 저장된 값 유지

⒟ 비정상 상태(Abnormal Case)의 경우, 현재 프레임에 할당되지 않은(즉, Alloc_ACID가 0인) ACID에 대한 Nblock값을 0으로 설정

이때, (1)-⒞에서와 같이 ACID 별로 할당된 메모리 크기의 총합이 전체 HARQ 버퍼 용량보다 큰 경우는 ACK 채널 오류 등으로 인하여 단말에서 실제 점유하고 있는 HARQ 버퍼의 크기와 기지국에서 단말에 할당하고 있다고 인식하는 HARQ 버퍼의 크기에 차이가 발생하여 생기는 것으로서, 여기서는 HARQ 버퍼 제어부(116)에 있어서 "비 정상 상태(Abnormal Case)"로 부르도록 한다. 이와 같은 비 정상 상태(Abnormal Case)에 대하여 HARQ 버퍼 제어부에서는 위의 (1)-⒞과 같이 현재 프레임에 할당된 ACID를 제외한 나머지 ACID들에 대한 메모리 할당을 해제하고 비 정상 플래그를 ON(1)으로 설정하여 HARQ 재전송 판단부(112)에 전달한다.

HARQ 재전송 판단부(112)는 비 정상 상태(Abnormal_Flag)를 받아서 값이 ON(1)인 경우 재할당(Alloc_ACID)를 기준으로 현재 프레임에 할당되지 않은 ACID에 대한 이전 ACK pre_AI_SN 값을 2'b10(또는 2'b11)으로 초기화하여 해당 ACID에 대한 다음 할당 시 무조건 초기전송으로 판단하도록 설정한다.

이와 같이 설정된 ACID_Clr를 기준으로 HARQ 버퍼 제어부(116)는 ACID 별로 해당 비트의 플래그 값이 ON(1)인 경우 이전에 할당된 메모리 영역을 해제하고, 현재 프레임에 초기전송으로 HARQ 버스트가 할당된 ACID에 대해서는 Nblock 만큼의 메모리 영역을 새롭게 할당한다.

도 6과 도 7은 본 발명에 따라 HARQ 버퍼 제어부가 ACID 단위로 HARQ 버퍼를 관리하는 일 예로, 정상 상태(normal case)와 비 정상 상태(abnormal case)의 경우에 대하여 ACID_Clr 플래그 및 Nblock 값을 설정하는 예를 나타낸다.

여기서, Max_Nblock은 M=4096bits 단위의 메모리 블록으로 HARQ 버퍼를 관리할 때, 필요한 총 블록수가 272개인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 6을 참조하면, ACID 0에 대하여, ACK 정보는 '1'인 상태로, 이전 전송된 HARQ 버스트가 수신측에서 정상적으로 수신된 상태이다. ACID 0의 재할당(Alloc_ACID)은 '0'으로 설정된 상태이며, 이때, New_Tx는 'X'로 새로운 HARQ 버스트 전송이 존재하지 않은 상태이다. 이에 따라 Nblock 은 '0'으로 설정되며, ACID 0에 대한 HARQ 메모리 영역의 해제 여부는 '1'로 설정되어 클리어된다.

ACID 1에 대하여, ACK 정보는 '0'의 상태로 설정되어, 이전 전송된 HARQ 버스트가 수신측에서 정상적으로 수신되지 않은 상태이다. 즉, 이전 전송된 HARQ 버스트에 대한 부정적 판단(NAK)을 한 상태이다. 현재 프레임에 재전송된 버스트가 할당되어, 할당(Alloc_ACID)은 '1'로 설정되었고, New_Tx는 '0'으로 설정되었다. 이때, ACID 1에 대한 HARQ 메모리 영역의 클리어 플래그는 '0'으로, 이전 메모리 영역이 이전의 Nblock 값 '83'이 그대로 유지된다.

ACID 2에 대하여, ACK 정보는 '1'의 상태로, 이전 전송된 HARQ 버스트가 수신측에서 정상적으로 수신된 상태이다. 현재 프레임의 ACID 2에 새로운 HARQ 버스트 전송이 존재하여 ACID 2의 할당(Alloc_ACID)은 '1'으로 설정되고, New_Tx는 '1' 로 설정된다. 상기 새 HARQ 데이터에 대한 Nblock 은 '98'로 설정되며, ACID 2에 대한 HARQ 메모리 영역은 '1'로 클리어되어 상기 새로운 HARQ 버스트를 위한 메모리 영역으로 변경 가능하다.

결과적으로, HARQ 버퍼 제어부는 총 16개의 ACID들에 대하여 상기와 같은 재전송 및 새로운 HARQ 버스트 전송에 대응하여 Nblock의 총합이 HARQ 버퍼의 총 용량보다 큰 값을 가지는지 확인한다.

즉, 재전송 HARQ 버스트에 대응하여 83block이 할당된 ACID 1와, 이전에 할당된 HARQ 버스트에 대응하여 33, 7, 1, 1Nblock이 할당된 ACID 7, ACID 9, ACID 11, ACID 15 및 새로운 HARQ 버스트에 대응하여 98block이 할당된 ACID 2과, 4block이 할당된 ACID 6과 14block이 할당된 ACID 13을 합산한 결과인 Nblock의 총합은 241블록이, 설정된 최대 Nblock인 272보다 작은 값을 가짐을 확인한다.

따라서, 본 발명에 대응하여 HARQ 버스트를 위한 HARQ 버퍼의 할당은 정상적임을 확인한다.

반면에, 도 7은 HARQ 버퍼 제어부가 HARQ 버퍼를 관리하는 경우, 비 정상 상태(abnormal case)가 발생한 경우의 일 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, ACID 0에 대하여, ACK 정보는 '0'의 상태로 설정되어 이전 전송된 HARQ 버스트가 수신측에서 정상적으로 수신되지 않은 상태이다. 즉, 이전ACID 0에 전송된 HARQ 버스트에 대하여 NAK으로 판단한 상태이다. 또한, 현재 프레임에 해당 ACID로 HARQ 버스트가 할당되지 않은 상태로, ACID 0의 할 당(Alloc_ACID)은 '0'로 설정되고, New_Tx는 'X'으로 설정된다. 이와 관련하여 Nblock은 '0'으로 이전의 값을 그대로 유지하고 있다.

한편, ACID 2에 대하여, ACK 정보는 '0'의 상태로 설정되어 이전 전송된 HARQ 버스트가 수신측에서 정상적으로 수신되지 않은 상태이다. 즉, 이전 ACID 2에 전송된 HARQ 버스트에 대하여 NAK으로 판단한 상태이다. 이때, 현재 프레임에 해당 ACID로 HARQ 버스트가 할당되지 않은 상태로, ACID 2의 할당(Alloc_ACID)은 '0'으로 설정되고, New_Tx는 'X'으로 설정되어 있다, 이와 관련하여 Nblock은 '170'으로 이전에 설정된 값을 유지하고 있다.

한편, ACID 4에 대하여, ACK 정보는 '1'인 상태로, 이전 전송된 HARQ 버스트가 수신측에서 정상적으로 수신된 상태이다. 또한, 현재 프레임의 ACID 4에 새로운 HARQ 버스트가 할당되어 할당(Alloc_ACID)은 '1'으로 설정되고, New_Tx는 '1'로 설정된다. 상기 새 HARQ 버스트에 대한 Nblock 은 '150'로 설정되며 상기 ACID 4에 대한 HARQ 메모리 영역은 '1'로 클리어되어 상기 새로운 HARQ 버스트 150을 위한 메모리 영역으로 변경 가능하다.

ACID 6에 대하여, ACK 정보는 '0'의 상태로 설정되어 이전 전송된 HARQ 버스트가 수신측에서 정상적으로 수신되지 않은 상태이다. 그러나, 현재 프레임의 ACID 6에 새로운 HARQ 버스트가 할당되어, ACID 6에 대한 할당(Alloc_ACID)이 '1'으로 설정되고, New_Tx는 '1'로 설정된다. 상기 새로운 HARQ 버스트 전송에 대한 Nblock 은 '42'로 설정된다.

이때, HARQ 버퍼 제어부는 총 16개의 ACID들에 대하여 재전송 및 새로운 HARQ 버스트 전송에 대응하는 Nblock의 총합이 HARQ 버퍼의 총 용량보다 큰 값을 가지는지 확인한다.

즉, 이전에 할당된 HARQ 버스트에 대응하여 170block이 할당된 ACID 2 및 15block이 할당된 ACID 7와 6block이 할당된 ACID 8과, 새로운 HARQ 버스트에 대응하여 150block이 할당된 ACID 4과, 42block이 할당된 ACID 6과, 26block이 할당된 ACID 13과 21block이 할당된 ACID 15를 합산한 결과, HARQ 버스트 할당에 따른 ACID들의 총 block합은 430로, 상기 설정된 최대 Nblock인 272보다 큰 값을 가짐을 확인한다. 여기서, 상기 총 ACID에 대한 Nblock이 상기 설정된 최대 Nblock보다 큰 값을 가짐에 따라 상기 HARQ 버퍼의 할당이 비 정상적으로 수행됨을 알 수 있다.

따라서, 상기 재전송 및 새로운 전송에 대응하여 HARQ 버스트를 위한 HARQ 버퍼의 할당이 비정상인 상태로 할당됨을 확인한 HARQ 버퍼 제어부는. 현재 프레임의 ACID별 할당 여부를 기준으로 할당되지 않은 ACID에 할당된 HARQ 버퍼를 모두 클리어 시킨다. 즉, ACID별로 메모리 영역의 재설정 여부를 나타내는 정보인 ACID_Clr 플래그를 설정함에 있어서, 현재 프레임에 할당된 ACID를 나타내는 Alloc_ACID 플래그 값을 기준으로 그 값이 '0'인 ACID에 대한 ACID_Clr의 플래그 값을 ON(1)인 비트로 설정하여, 할당된 메모리 영역들을 모두 해제하는 작업을 수행한다.

그리고, 새로운 HARQ 버스트의 전송과 관련된 ACID들에 대하여 Nblock을 업데이트 한다. 즉, 현재 프레임에 할당되지 않은 ACID에 대한 Nblock 값을 '0'으로 업데이트 한다. 이에 따라 도 7에서 ACID 2와 ACID 7에 대한 Nblock 값이 '0'으로 업데이트 되어 최종 설정된다.

그 후, 상기 새로운 HARQ 버스트에 대응하여 150block이 할당된 ACID 4과, 42block이 할당된 ACID 6과, 6block이 할당된 ACID 8과, 26block이 할당된 ACID 13과 21block이 할당된 ACID 15을 합산한 결과인 총 Nblock 합이 245으로 상기 설정된 최대 Nblock인 272보다 작은 값을 가지는지 확인한다. 따라서, HARQ 버스트를 위한 HARQ 버퍼의 할당이 정상적으로 수행됨을 확인한다.

상기 전술한 바와 같이, HARQ 버퍼 제어부(116)는 ACID 별로 해당 비트의 플래그 값이 ON(1)인 경우 이전에 할당된 메모리 영역을 해제하고, 현재 프레임에 초기전송으로 HARQ 버스트가 할당된 ACID에 대해서는 Nblock 만큼의 메모리 영역을 새롭게 할당한다.

도 8은 본 발명에 따라 ACID별로 메모리 할당 재설정 여부를 나타내는 ACID_Clr와 할당 메모리 크기(블록수)를 나타내는 Nblock 값을 설정하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 단계 805에서 HARQ 제어부는 ACID를 확인한다. 이때, ACID의 할당된 k값을 확인한다. ACID는 HARQ 채널을 구별하기 위해 할당된 식별 정보로 본 발명에서는 0번부터 15번까지 총 16개의 식별 정보가 할당 가능하다.

단계 810에서 HARQ 제어부는 k 번째 상기 ACID에 대하여 재할당 여부(Alloc_ACID)을 확인한다. 즉, ACID k의 재할당(Alloc_ACID)이 '1'로 설정되었는지 확인한다. 만약 ACID k의 재할당(Alloc_ACID)이 '1'로 설정된 경우는 단계 815 로 진행한다. 단계 815에서 상기 재할당된 ACID k에 새로운 HARQ 버스트 전송이 존재하는지 확인한다. 즉, 상기 ACID k에 대하여 New_Tx이 '1'로 설정되었는지 확인한다. 상기 New_Tx가 '1'로 설정되어 있으면, 단계 820으로 진행한다.

단계 820에서 상기 ACID k를 위한, 상기 ACID k의 메모리 영역을 계산한다. 상기 ACID k를 위한 Nblock는 <수학식 1> 또는 <수학식 2>을 통해 계산 가능하다.

단계 825에서 상기 ACID k을 1 증가시킨 후, 다음 번째 k+1 ACID를 확인한다. 즉, HARQ 제어부는 k를 1씩 증가시켜 상기 단계 810 내지 단계 820를 통해 재할당 여부 및 새로운 데이터 전송 여부를 확인하고, 해당 ACID에 대응하는 Nblock을 확인한다.

단계 830에서 HARQ 제어부는 ACID k이 HARQ 지원함에 따른 최대 채널수에 대응하는지 확인하고, 상기 ACID k가 최대 채널 수에 대응하면, 상기 마지막 번째 ACID 채널에 대응하여 재할당 여부 및 새로운 데이터 전송 여부를 확인하고, 해당 ACID에 대응하는 Nblock을 할당한 후, 단계 835로 진행한다.

그 후, 단계 840로 진행하여 상기 총 16개의 ACID에 할당된 Nblock이 정상적으로 할당된 상태인지 확인한다. 상기 총 16개의 ACID에 대한 Nblock이 정상적으로 할당되었는지 하기의 도 9를 통해 설명한다.

반면에, 단계 810에서 상기 ACID k에 대하여 할당(Alloc_ACID)이 '0'으로 설정되어 현재 프레임에 할당된 채널이 아니면, 단계 845으로 진행한다. 단계 845에서 HARQ 제어부는 상기 ACID k가 이전 전송된 HARQ 버스트에 대하여 디코딩 결과 ACK으로 판단하였는지 확인한다.

상기 ACID k의 ACK 정보가 '1'로 설정됨을 확인하면, 단계 850으로 진행한다. 단계 850에서 상기 ACID k에 대한 HARQ 버퍼의 메모리 영역을 클리어 플래그를 설정(ACID_Clr=1)하고, ACID k의 Nblock을 '0'으로 설정한다. 즉, 해당 ACID에 대한 상기 ACK 정보에 따라 이전 ACID k에 대한 할당된 HARQ 버퍼의 메모리 영역을 클레어한다. 그 후, 단계 825로 진행하여 다음 번째 k+1 ACID에 대해 확인한다.

반면에, 상기 단계 845에서 상기 ACID k에 대하여 NAK인 경우, 단계 855로 진행한다. 단계 855에서 ACID_Clr의 플래그 비트를 OFF(0)로 설정하고, 단계 860로 진행하여 상기 ACID에 대한 메모리 영역 Nblock을 이전에 저장된 값으로 유지한다.

도 9는 본 발명에 따라 ACID별로 메모리 할당 재설정 여부를 나타내는 ACID_Clr와 할당 메모리 크기(블록수)를 나타내는 Nblock 값을 기준으로 HARQ 버퍼의 오버 플로우(Overflow)가 발생하는 비정상적인 상황(Abnormal case)에 대한 판단을 수행하고, 판단 결과를 기준으로 ACID_Clr와 Nblock 값을 추가적으로 업데이트하는 신호 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 단계 905에서 HARQ 제어부는 초기화 상태를 확인한다. 이때, ACID는 k=0이며, 전체 사용되는 HARQ 버퍼의 할당 크기를 나타내는 Total_Nblock 값을 '0'으로 설정한다. 즉, ACID k에 대하여 k=0이고, 총 할당된 Total_Nblock=0이다.

단계 910에서 k= k+1로 증가시키고, 증가된 ACID k에 할당된 Nblock을 확인한다. 그리고, 상기 ACID k 내지 k= k+1로 증가되는 채널에 할당된 Nblock들을 순차적으로 누적한다. 이러한 동작은 단계 915와 같이 상기 k 값이 최대 할당 가능한 채널 수만큼 지속된다.

단계 915에서 상기 ACID k이 최대 채널 수와 동일함을 확인하면, 단계 920에서 HARQ 제어부는 상기 최대 채널 수까지 각각의 ACID k에 할당된 Nblock의 총합인 Total_Nblock을 확인하고, 상기 Total_Nblock이 최대 Nblock보다 작은 값을 가지는지 확인한다. 상기 단계 920에서 상기 Total_Nblock이 최대 Nblock보다 작은 값을 가짐에 따라 965 단계에서 HARQ 제어부는 HARQ 버스트 할당이 정상적으로 이루어짐을 나타내는 플래그를 설정한다. 일 예로, 비 정상 플래그(Abnormal_Flag=0)으로 설정한다.

반면에, 상기 단계 920에서 Total_Nblock이 최대 Nblock보다 큰 값을 가짐을 확인하면, 단계 925로 진행하고 HARQ 제어부는 HARQ 버스트 할당이 비정상적으로 이루어짐을 나타내는 플래그를 설정한다. 일 예로, 비 정상 플래그(Abnormal_Flag=1)으로 설정한다.

단계 930에서 HARQ 제어부는 초기화 상태로 진행한다. 즉, 단계 935에서 현재 프레임에 ACID i의 할당(Alloc_ACID)이 '0'으로 설정되었는지 확인한다. 그 후, 단계 940에서 상기 ACID i의 메모리 영역 재설정(ACID_Clr)을 '1'로 설정하고, 상기 ACID i의 Nblock을 '0'으로 설정하며, 재전송 판단부의 상기 ACID i에 대한 pre_AI_SN 값을 초기화시킨다.

단계 945에서 상기 ACID 값 i을 1 증가시킨 후, 다음 번째 ACID i+1 을 확인하여 초기화를 수행한다. 단계 950에서 HARQ 제어부는 HARQ 지원함에 따른 최대 채널수(ACID)에 대응하여 ACID i를 확인하면, 단계 955로 진행하여 종료한다. 단계 960에서 ACID별로 메모리 영역 재설정 정보를 기준으로 ACID 별 할당 메모리 영역에 대한 재설정을 수행한다.

도 10은 본 발명에 따라 설정된 ACID_Clr 값을 기준으로 ACID별로 메모리 블록 비트맵(BitMAP)을 해제하는 과정을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 단계 1005에서 HARQ 제어부는 ACID를 확인한다. 이때, ACID의 할당된 k값을 확인한다. ACID는 HARQ 채널을 구별하기 위해 할당된 식별 정보로 본 발명에서는 0번부터 15번까지 총 16개의 식별 정보를 할당 가능하다. 단계 1010에서 HARQ 제어부는 k 번째 ACID_Clr의 플래그의 값이 ON(1)인지를 판단한다. 그리고, 단계 1015 내지 1030에서 HARQ 제어부는 상기 k 번째 상기 ACID의 첫번째 메모리 블록(i=0)부터 최종 메모리 블록(i=최대 Nblock-1)까지 메모리 블록 비트맵을 클리어 시킨다. 즉, 단계 1015에 HARQ 제어부는 k 번째 ACID의 상기 i=0을 확인하고, 단계 1020으로 진행하여 BitMAP으로'0'으로 클리어한다. 단계 1025에서 상기 메모리 블록 i을 1 증가시킨 다음 번째 i+1 메모리 블록을 확인하여 BitMAP으로'0'으로 클리어한다. 이러한 동작은 단계 1030에서 상기 i가 최대 Nblock을 가질 때까지 진행된다.

단계 1035에서 상기 k= k+1로 설정하고 단계 1040으로 진행하여 상기 k 값이 최대 할당 가능한 채널보다 작은 경우, 상기 단계 1010 내지 1030의 동작을 반복한다.

상기 전술한 바와 같이, HARQ 제어부는 ACID 별 메모리 재설정 여부를 나타내는 ACID_Clr 플래그를 기반으로 메모리 블록 비트맵을 이용하여, ACID 별로 메모 리 블록의 할당 정보를 해제한다.

도 11은 본 발명에 따라 HARQ 제어부를 포함하는 수신 장치를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 수신 데이터 처리부(Receiver)(1100)는 안테나를 통하여 수신된 데이터에 대하여 아날로그/디지털 변환을 수행한 후(Analog-to-Digital Converter), 순한 프리픽스 제거(CP(Cyclic Prefix))한 후, 실제 정보를 포함하는 데이터를 직/병렬 변환(Serial-to-Parallel Converter)하여 출력한다. 그 후, 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행한 후, 채널 측정(Channel Estimation)을 수행하여 디매핑(Demapping)을 통하여 LLR(Log Likelihood Ratio) 데이터를 생성한다.

LLR 버퍼(1105)는 상기 LLR 데이터를 HARQ 결합부(Combiner)(1120)로 전달하기 전에 임시 저장한다.

HARQ 제어부(Controller, 1110)는 HARQ 버스트에 대한 ACID별 재전송 판단, ACK 정보 관리 및 HARQ 버퍼 제어 수행한다. 여기서, HARQ 재전송 판단부(1112)는 할당된 HARQ 버스트에 대한 초기전송/재전송을 판단하여 재전송 정보(i_retrans)을 HARQ 결합부(1120)에 전달한다. 또한, 상기 ACID별 할당 정보 및 재전송 여부를 HARQ 버퍼 제어부(1114)에 전달한다. ACK 정보 관리부(1116)는 CRC 디코더(1135)로부터 ACK/NAK 정보를 받아서 ACID 별로 관리한다. 상기 HARQ 버퍼 제어부(1114)는 HARQ 재전송 판단부(1112)와 ACK 정보 관리부(1116)로부터 ACID별 할당 정보, 재전송 정보 및 ACK 정보 등을 받고 버스트 할당 정보로부터 필요한 HARQ 버퍼 크기를 계산하여 할당 유효성을 판단한 후, ACID별 동적인 메모리 할당/해제 수행한다.

HARQ 결합부(1120)는 HARQ 버스트에 대한 LLR 데이터를 결합(combine)하고 버퍼링하는 동작 수행한다. 이러한 HARQ 결합부(1120)는 상기 재전송 판단부(1112)로부터 해당 ACID에 대한 재전송 여부를 입력 받아서 초기 전송인 경우 LLR 데이터의 결합 없이 입력된 LLR 데이터를 바로 전달하거나, 재전송인 경우 LLR 데이터에 대한 결합을 수행한다. 이때, 재전송 HARQ 버스트의 경우, HARQ 버퍼로부터 이전 LLR 데이터를 읽어와서(fetch) HARQ 입력버퍼(In_Buffer)(1124)에 잠시 저장한다. 상기 결합된 데이터는 HARQ 출력버퍼(Out_Buffer)(1122)에 잠시 저장된 후 HARQ 버퍼에 저장 및 오류 정정 디코더(1130)에 전달한다.

HARQ 버퍼(1140)는 ACID별로 HARQ 버스트의 LLR 데이터를 저장한다. 오류 정정 디코더(1130)는 수신된 버스트에 대하여 디코딩 수행한다. CRC 디코더(Decoder)(1135)는 디코딩된 버스트의 에러 검출(CRC) 디코딩을 통하여 ACK/NAK 판단한다. MAP 디코더(1102)는 수신된 버스트의 할당 정보를 해석하여 HARQ 제어부(1110)에 전달한다. ACK 응답 송신단(Tx Allocator)(1145)는 HARQ 버스트에 대한 ACK 응답을 송신한다.

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

본 발명은 동적인(dynamic) 메모리 제어를 통하여 HARQ 버퍼를 효율적으로 관리하는 효과를 가진다. 본 발명에 따른 버퍼 관리 방법은 종래 기술에 비하여 HARQ 버퍼를 위한 메모리 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, ACK 채널 오류 등으로 인하여 HARQ 버스트 할당에 있어 예외적인(Abnormal) 상황이 발생하는 경우에도 HARQ 버퍼를 강인하게 제어할 수 있는 효과를 가진다. 특히, 모바일 와이맥스 HARQ 파라미터의 카테고리 1~4와 같이 HARQ 버퍼의 집합을 지원하면서 큰 메모리를 필요로 하는 경우, 제한된 메모리 영역을 효과적으로 사용하는 장점을 가진다. 따라서, 전체 칩의 사이즈를 줄이고 전력소모를 감소할 수 있는 효과가 있다.

Claims

무선 통신 네트워크에서, 복합 재전송(HARQ) 버퍼를 효율적으로 관리하는 방법에 있어서,

HARQ 채널들을 구별하기 위한 식별 정보별로 이전의 HARQ 버스트 할당 정보와, 이전 프레임에 전송된 HARQ 버스트의 응답 정보와, 현재 프레임의 HARQ 버스트 할당 정보를 이용하여 상기 식별 정보별 할당된 HARQ 버퍼 영역의 해제 여부를 결정하는 과정과,

상기 해제된 HARQ 버퍼 영역을 타 식별 정보에 대응하는 HARQ 버스트를 위해 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 현재 프레임의 HARQ 버스트 할당 정보에 대응하여 각 식별 정보별 HARQ 버퍼 영역의 정보의 총합을 설정된 HARQ 버퍼의 최대 영역 정보와 비교하는 과정과,

상기 비교 결과에 대응하여 상기 총합이 상기 설정된 최대 영역 정보보다 큰 경우, 현재 프레임의 상기 각 식별 정보별 버스트 할당 여부를 기준으로 HARQ 버퍼 영역을 클리어하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 방법.
제 2항에 있어서,

상기 현재 프레임의 새롭게 할당된 HARQ 버스트 할당 정보에 대응하는 식별 정보들의 HARQ 버퍼 영역을, 상기 클리어된 HARQ 버퍼 영역에 새롭게 설정하여 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 방법.
제 2항에 있어서,

상기 각 식별 정보 별 HARQ 버퍼 영역을 설정된 비트 수로 분할하여 정해진 블록들로 비트맵을 설정하는 과정과,

상기 블록 별 비트맵의 할당 정보를 모두 클리어 하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 방법.
무선 통신 네트워크에서, 복합 재전송(HARQ) 버퍼를 효율적으로 관리하는 장치에 있어서,

HARQ 채널들을 구별하기 위한 식별 정보를 이용하여 HARQ 버스트 할당 정보와, 응답 정보 관리부가 관리하는 이전 프레임에 전송된 HARQ 버스트의 응답 정보를 이용하여 재전송 할당 정보를 관리하는 재전송 판단부와,

상기 식별 정보별로 상기 할당 정보와 재전송 여부에 따라 상기 식별 정보의 해제 여부를 나타내는 정보와, 상기 식별 정보 별 상기 HARQ 버스트에 대응하는 할당된 HARQ 버퍼 영역의 크기 정보를 관리하는 버퍼 제어부와

상기 버퍼 제어부의 제어에 따라 전체 버퍼 영역을 해제하거나 또는 유지하는 HARQ 버퍼를 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 장치.
제 5항에 있어서, 상기 버퍼 제어부는,

상기 식별 정보별로 재전송 판단부로부터 수신한 이전의 HARQ 버스트 할당 정보와, 현재 프레임의 HARQ 버스트 할당 정보와, 상기 응답 정보 관리부로부터 수신한 이전 프레임에 전송된 HARQ 버스트의 응답 정보를 이용하여 상기 식별 정보별 할당된 HARQ 버퍼 영역의 해제 여부를 결정하고, 상기 해제된 HARQ 버퍼 영역을 타 식별 정보에 대응하는 HARQ 버스트를 위해 상기 버퍼에 제어 신호를 할당함을 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 장치.
제 6항에 있어서, 상기 버퍼 제어부는,

상기 현재 프레임의 HARQ 버스트 할당 정보에 대응하여 각 식별 정보별 HARQ 버퍼 영역의 정보의 총합을 설정된 HARQ 버퍼의 최대 영역 정보와 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 상기 총합이 상기 설정된 최대 영역 정보보다 큰 경우, 현재 프레임의 상기 각 식별 정보별 HARQ 버스트의 할당 여부를 기준으로 상기 각 식별 정보 별 HARQ 버퍼 영역을 클리어하도록 상기 버퍼에 제어 신호를 할당함을 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 장치.
제 6항에 있어서, 상기 버퍼 제어부는,

상기 현재 프레임의 새롭게 할당된 HARQ 버스트 할당 정보에 대응하는 식별 정보들의 HARQ 버퍼 영역을, 상기 클리어된 HARQ 버퍼 영역에 새롭게 설정하도록 상기 버퍼에 제어 신호를 할당함을 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 장치.
제 6항에 있어서, 상기 버퍼 제어부는,

상기 각 식별 정보 별 HARQ 버퍼 영역을 설정된 비트 수로 분할하여 정해진 블록들로 비트맵을 설정하고, 상기 블록 별 비트맵의 할당 정보를 클리어하도록 상기 버퍼에 제어 신호를 할당함을 포함함을 특징으로 하는 HARQ 버퍼 관리 장치.