KR20080049312A - 통신 시스템에서 데이터 송신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송신을 위해, 데이터를 송신하기 위한 전용 채널을 생성하고, 상기 전용 채널에 송신되는 데이터는 미리 결정된 크기를 갖는 기본 패킷자원을 통해 송신한 후, 상기 데이터의 재전송이 필요한 경우에는 상기 기본 패킷자원 크기의 정수배의 패킷자원을 통해 재전송한다.

VoIP, HARQ, 가상 회선 자원

Description

통신 시스템에서 데이터 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상 회전 자원을 포함한 집중 타입 자원 블록을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가상 회선 자원을 포함한 분산 타입 자원 블록을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 VoIP 패킷 전송을 위한 전용 채널의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 데이터를 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 통신 시스템에서는 고속의 다양한 서비스 품질(Quality of Service: 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 상기 통신 시스템은 무선 근거리 통신 네트워크(LAN: Local Area Network, 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이와 같은 통신 시스템에서 데이터(data)를 송신하는 방법으로 회선 교환(CS: Circuit Switching) 방식과 패킷 교환(PS: Packet Switching) 방식이 있다. 상기 회선 교환 방식은 송신기와 수신기를 고정적인 채널을 통해 연결하고, 상기 고정적인 채널을 통해 신호를 송수신하는 방식이다. 그러므로 상기 송신기와 수신기는 일종의 물리적인 전용 채널을 사용하여 신호를 송수신한다고 할 수 있다. 또한, 상기 패킷 교환 방식은 일정한 크기로 분할된 패킷을 여러 개의 송수신기가 공유하고 있는 채널을 통해 송수신하는 방식이다.

하지만, 상기 송신기와 상기 수신기가 상기한 데이터 중에서도, 일예로 브이오아이피(VoIP: Voice over Internet Protocol, 이하 'VoIP'라 칭하기로 한다)와 같이 온 구간(on period)과 오프 구간(off period)을 가짐으로서 불연속적으로 발생하는 데이터를 송수신할 수 있다.

상기 송신기와 상기 수신기가 상술한 불연속적으로 발생하는 데이터 즉, VoIP 패킷을 상기 회선 교환 방식을 통해 송수신하는 경우에는 전용 채널을 통해서 신호를 송수신함에 따라서 상기 VoIP 패킷이 불연속적으로 발생하면 자원을 효율적 으로 사용하지 못한다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 VoIP 패킷을 상기 패킷 교환 방식을 통해 송수신 하는 경우에는 여러 사용자가 적어도 하나의 채널을 공유하여 사용하므로 특정 시점에 사용자에게 자원 할당이 가능하여 자원 할당의 효율성은 증가한다. 하지만, 상기한 패킷 교환 방식에서는 VoIP 패킷 전송을 위한 제어 정보를 송수신해야 한다. 따라서 상기 패킷 교환 방식을 사용하는 경우에는 패킷 교환 방식을 사용하여 신호를 송수신 하는 데에 따른 제어 정보의 발생은 시스템 부하로 작용한다는 문제점이 있었다. 또한, 상기 VoIP 패킷을 상기한 패킷 교환 방식을 통해 일반 데이터와 함께 스케줄링하는 경우에는 서비스 요구 조건인 전송 지연을 고려하지 못하게 된다는 문제점이 있었다. 특히, 상기 VoIP 패킷의 전송에 따른 재전송이 필요한 경우에는 상기한 전송 지연을 고려하는 것은 더욱 어려워지게 된다는 문제점이 있었다.

그러므로 통신 시스템에서 송신기와 수신기간에 데이터, 일예로 상기 VoIP 패킷을 사용하여 신호를 송수신 하는 경우에는 상기한 자원의 낭비와, 불필요한 제어 신호의 발생, 서비스 지연 고려 등을 위한 데이터 송신 방안에 대한 필요성이 있었다.

더욱이, 데이터 송수신의 신뢰도 증가와 처리율(throughput) 증가를 획득하기 위해 하이브리드 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 'HARQ'라 칭하기로 한다) 방식을 상기 VoIP 패킷에 대해 적용하여 설계할 필요성이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 불연속적이며, 작은 패킷 크기로 발생하는 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 자원의 낭비가 발생하지 않는 데이터 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 데이터 송신에 따른 부가적인 제어신호의 발생을 감소하는 데이터 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 통신 시스템에서 전송 지연을 고려한 데이터 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 통신 시스템에서 데이터 재전송을 고려한 데이터 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서, 데이터를 송신하기 위한 전용 채널을 생성하는 과정과, 상기 전용 채널에 송신되는 데이터는 미리 결정된 크기를 갖는 기본 패킷자원을 통해 송신하는 과정과, 상기 데이터의 재전송이 필요한 경우에는 상기 기본 패킷자원 크기의 정수배의 패킷자원을 통해 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서, 데이터를 송신하기 위한 전용 채널을 생성하고, 상기 전용 채널에 송신되는 데이터는 미리 결정된 크기를 갖는 기본 패킷자원을 통해 송신하고, 상기 데이터의 재전송이 필요한 경우에는 상기 기본 패킷자원 크기의 정수배의 패 킷자원을 통해 재전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명의 통신 시스템은 데이터를 송신하는 장치 및 방법을 제공한다. 이에 본 발명의 송신기는 불연속적이며, 작은 패킷 크기로 발생하는 데이터, 일예로 VoIP 패킷을 송신하는 경우에는 다른 종류의 패킷에 비해 상기 VoIP 패킷에 우선순위를 고려하여 자원을 할당한다. 또한, 본 발명에서 고려하는 채널 자원 구조는 미리 결정된 크기를 갖는 기본 패킷자원의 집합으로 구성되며, 초기 전송과 재전송 시에 상기 VoIP 패킷은 기본 패킷자원의 정수배에 해당하는 자원을 할당하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 이에 상기 기본 패킷자원의 정수배는 초기 전송에서 사용하던 기본 자원 패킷과 동일한 기본 패킷자원을 사용하여 데이터를 송신한다. 또한, 초기 전송에서 사용하던 변조 방식을 변경하고 기본 패킷자원의 정수배로 패킷자원을 할당하여 데이터를 송신한다.

본 발명에서는 상기 송신기가 불연속적이며, 작은 패킷 크기로 발생하는 데이터, 일예로 VoIP 패킷의 전송에 하이브리드 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 'HARQ'라 칭하기로 한다) 방식을 적용하는 것을 고려하기로 한다. 즉, 상기 HARQ 방식을 VoIP 패킷에 적용하는데 있어, HARQ 방식이 갖는 단점인 전송 지연과 제어 신호의 증가를 고려하여 설계하여 VoIP 패킷에 대한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 한다)을 만족하도록 한다.

본 발명에서 고려하는 상향링크 가상 회선 자원(VCR: Virtual Circuit Resource) 패킷에 대한 하향링크 응답(ACK: Acknowledge, 이하 'ACK'라 칭하기로 한다)/부정 응답(NACK: Negative ACK, 이하 'NACK'라 칭하기로 한다) 채널은 모든 가상 회선 자원의 패킷에 대한 ACK/NACK 채널은 모든 가상 회선 자원의 패킷에 대한 ACK/NACK 정보를 연접하여 부호화하고 이를 방송한다.

현재 차세대 통신 시스템은 단말기(MS: Mobile Station)들에게 고속의 대용량 데이터 송수신이 가능한 서비스를 제공하기 위한 형태로 발전해 나가고 있으며, 이와 같은 차세대 통신 시스템의 대표적인 예로는 미국 전기 전자 학회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 이하 'IEEE'라 칭하기로 한다) 802.16 통신 시스템 및 IEEE 802.20 통신 시스템 등이 있다. 그러면 여기서 하기에 상기한 통신 시스템의 송신기, 일예로 기지국(BS: Base Station)에서 송신하는 프레임 구조를 하기에 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 설명하기에 앞서, 상기 도 1에 도시되어 있는 프레임 구조는 상기 통신 시스템의 송신기, 일예로 기지국에서 생성하는 프레임 구조임에 유의하여 야 한다. 그리고 상기 도 1에는 상기 기지국이 상기 프레임 구조에 상응하는 프레임을 생성하는 동작 자체를 별도로 도시하여 설명하지는 않으나, 통신 시스템에서 기지국이 결정된 프레임 구조에 상응하게 프레임을 생성하는 동작 자체는 이미 널리 알려진 기술이다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 프레임은 프리앰블(peramble) 영역(111)과 다운링크-물리 공통 브로드캐스팅 채널 1(DP-SBCH: DownLink Physical-Shared Broadcasting CHannel 1, 이하 'DP-SBCH 1'라 칭하기로 한다) 영역(113)과 다수의 자원 할당 헤더(RAH: Resource Allocation Header, 이하 'RAH'라 칭하기로 한다) 영역들(115-1, 115-2, 115-3, 115-4, 115-5)과, 가상 회선 자원(VC Resource: Virtual Circuit Resource) 영역(117)과, 다수의 DP-SBCH 2 영역들(119-1, 119-2, 119-3, 119-4, 119-5)들과, A 타입 데이터 자원 영역들(121-1, 121-3, 121-5)과, B 타입 데이터 자원 영역들(121-2, 121-4)을 포함한다.

상기 프리앰블 영역(111)을 통해서는 송수신기간 일예로, 기지국과 단말기들 간 동기 획득을 위한 동기 신호, 즉 프리앰블 시퀀스가 송신된다. 상기 DP-SBCH 1 영역(113)에는 미리 고정적으로 설정된 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨이 적용된다. 또한 상기 DP-SBCH 1 영역(113)의 사이즈(size)는 고정적이며, 상기 DP-SBCH 1 영역(113)이 포함하는 논리적(logical) 자원 역시 고정적이다. 그리고 상기 DP-SBCH 1 영역(113)은 분산 타입 자원을 사용한다. 상기 DP-SBCH 1 영역(113)을 통해서는 RAH 영역 사이즈 정보와, RAH 영역에 적용된 MCS 레벨에 대한 정보가 송신된다. 상기 RAH 영역들(115- 1, 115-2, 115-3, 115-4, 115-5)에는 미리 고정적으로 설정된 MCS 레벨이 적용되며, 상기 RAH 영역들(115-1, 115-2, 115-3, 115-4, 115-5)의 사이즈는 고정적이며, 상기 RAH 영역들(115-1, 115-2, 115-3, 115-4, 115-5)이 포함하는 논리적 자원 역시 고정적이다. 그리고 상기 RAH 영역들(315-1,315-2,315-3,315-4,315-5)은 분산 타입 자원을 사용한다. 상기 RAH 영역들(115-1, 115-2, 115-3, 115-4, 115-5)은 상기 DP-SBCH 2 영역들(119-1, 119-2, 119-3, 119-4, 119-5)에 적용되는 MCS 레벨과, 길이 및 위치에 대한 정보를 포함한다. 상기 DP-SBCH 2 영역들(119-1, 119-2, 119-3, 119-4, 119-5)을 통해서는 상기 DP-SBCH 2 영역들(119-1, 119-2, 119-3, 119-4, 119-5)에 연결되는 데이터 자원 영역들(119-1, 119-2, 119-3, 119-4, 119-5)에 대한 자원 할당 정보가 송신된다. 즉, 상기 DP-SBCH 2 영역(119-1)을 통해서는 A 타입 데이터 자원 영역(121-1)에 대한 자원 할당 정보가 송신되며, 상기 DP-SBCH 2 영역(119-2)을 통해서는 B 타입 데이터 자원 영역(121-2)에 대한 자원 할당 정보가 송신되며, 상기 DP-SBCH 2 영역(119-3)을 통해서는 A 타입 데이터 자원 영역(121-3)에 대한 자원 할당 정보가 송신되며, 상기 DP-SBCH 2 영역(119-4)을 통해서는 B 타입 데이터 자원 영역(121-4)에 대한 자원 할당 정보가 송신되며, 상기 DP-SBCH 2 영역(119-5)을 통해서는 B 타입 데이터 자원 영역(121-5)에 대한 자원 할당 정보가 송신된다. 일예로, 상기 A 타입 데이터 자원 영역들(121-1, 121-3, 121-5)은 집중 타입 자원을 사용할 수 있으며, B 타입 데이터 자원 영역들(121-2, 121-4)은 분산 타입 자원을 사용할 수 있다. 혹은, A 타입 데이터 자원 영역들(121-1, 121-3, 121-5)과 B 타입 데이터 자원 영역들(121-2, 121-4)은 상기한 것과 반대의 타입 자 원을 사용할 수도 있다, 하지만 후술되는 본 발명에서는 상기 A 타입 데이터 자원 영역들(121-1, 121-3, 121-5)은 집중 타입 자원을 사용하고, B 타입 데이터 자원 영역들(121-2, 121-4)은 분산 타입 자원을 사용한다고 가정한다.

또한, 상기 DP-SBCH 2 영역들(119-1, 119-2, 119-3, 119-4, 119-5)을 통해서는 상기 데이터 자원 영역들(121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5)을 통해 송신되는 데이터에 대한 HARQ 관련 정보가 송신된다. 여기서, 상기 HARQ 관련 정보라 함은 상기 데이터 자원 영역들(121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5)에 HARQ 방식을 적용하였을 경우 사용한 HARQ 방식 타입에 대한 정보와, 상기 데이터 자원 영역들(121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5)을 통해 송신되는 데이터가 신규하게 송신되는 데이터인지 여부를 나타내는 신규 송신 지시자(new transmission indicator)를 포함한다. 상기 HARQ 방식 타입에는 체이스 컴바이닝(CC: Chase Combining) 타입과, 증가 리던던시(IR: Incremental Redundancy) 타입, 상향링크 가상 회선 자원 데이터에 대한 하향링크 ACK/NACK 정보 등이 있다. 또한, 상기 DP-SBCH 2 영역들(119-1, 119-2, 119-3, 119-4, 119-5) 각각에는 동일한 MCS 레벨이 적용된다.

또한, 상기 가상 회선 자원 영역(117)을 통해서는 데이터, 일예로 VoIP 패킷이 송신된다. 상기 가상 회선 자원 영역(117)은 다수의 단말기가 존재하는 경우에는 상기 다수의 단말기들이 상기 가상 회선 자원 영역(117)을 공유하여 사용하게 된다. 따라서 상기 기지국은 상기 가상 회선 자원 영역(117)을 사용하여 상기 회선 교환(CS: Circuit Switching) 방식과 패킷 교환 방식(PS: Packet Switching) 방식이 특징을 동시에 적용이 가능하다. 이에 상기 가상 회선 자원 영역(117)을 통해 상기 VoIP 패킷을 송신하는 것이 가능하다. 그리고 상기 가상 회선 자원 영역(117)은 전용의 물리 채널(physical channel)을 통해서 신호를 송신하며, 상기한 전용의 물리 채널은 상기한 바와 같이 다수의 단말기가 공유한다.

한편, 상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 A 타입 데이터 자원 영역들(121-1, 121-3, 121-5)과 B 타입 데이터 자원 영역들(121-2, 121-4) 각각은 예를 들어, 송신 시구간(TTI: Transmission Time Interval, 이하'TTI'라 칭하기로 한다) 단위로 할당된다. 여기서, 상기 TTI는 상기 통신 시스템의 스케줄링 구간(scheduling period)을 나타낸다. 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 상기 통신 시스템에서는 TTI 단위로 자원 할당 정보를 송신하는 것이 가능하기 때문에 자원 할당 정보 송신 시 HARQ 방식을 사용할 경우에도 지연이 발생하지 않게 된다. 또한, 상기 TTI 단위로 자원 할당 정보를 송신하기 때문에 주파수 다이버시티 이득을 획득할 수 있을 뿐만 아니라 MCS 레벨을 조정하여 자원 할당 정보를 송신하므로 그 송신 효율 역시 증가시킬 수 있다.

다음으로 하기에 본 발명의 실시예에 따른 가상 회선 자원을 포함한 집중 타입 자원 블록을 일예로 하기에 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.

상기 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상 회전 자원을 포함한 집중 타입 자원 블록을 도시한 도면

상기 도 2를 참조하면, 집중 타입 자원 블록(200)은 시간 영역(time domain)에서 다수개, 일예로 8개의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 심벌(symbol)들 구간을 점유하며, 주파수 영역(frequency domain)에서 다수개, 일예로 16개의 서브 캐리어(sub-carrier)들 구간을 점유한다. 즉, 상기 도 2에서 상기 집중 타입 자원 블록(200)이 점유하는 시간 영역의 구간은 일예로, 1개의 TTI 구간이 될 수 있다. 이하, 설명의 편의상 상기 도 2에서 1개의 OFDM 심볼과 1개의 서브 캐리어가 점유하는 2차원 자원 영역을 '단위 자원 영역'이라 칭하기로 한다.

그리고 상기 집중 타입 자원 블록(200)은 다수개의 파일럿(pilot) 영역들을 포함하며, 상기 파일럿 영역들을 통해서는 파일럿 신호가 송신된다. 여기서, 1개의 파일럿 영역의 크기는 1개의 단위 자원 영역의 크기와 동일하다.

상기 파일럿 영역들의 위치 및 개수는 상기 통신 시스템의 시스템 상황에 적응적으로 가변 가능함은 물론이다. 상기 집중 타입 자원 블록(400)은 RAH 영역이 포함할 다수의 단위 자원 영역을 포함하며, RAH 영역은 다수의 단위 자원 영역들을 포함한다. 또한 상기 도 2에는 본 발명의 실시예에 따라 상기 가상 회선 자원을 상기 집중 타입 데이터 자원에 비해 우선순위를 가지고 해당 호핑 패턴(hopping pattern)으로 할당한다. 상기 호핑 패턴은 미리 결정된 패턴의 형태를 가지며, 상기 가상 회선 자원을 분산 자원(distribute resource) 형태로 전송하기 위해 각 자원에 주파수 호핑(frequency hopping)이 이루어진다. 이와 같은 주파수 호핑에 따라 생성되는 패턴을 호핑 패턴이라 칭한다. 이에 상기 가상회선 자원은 실제 채널을 통해 전송될 때는 도 2와 같이 분산 자원 형태와 유사하게 송신된다.

이에 상기 1개의 TTI 구간에 일예로 8개의 가상 회선 자원을 포함하고 있으며, 상기 가상 회선 자원에 대한 설명을 위한 인덱스 즉, '0' 내지 '7'을 나타내었 다.

다음으로 하기에 본 발명의 실시예에 따른 가상 회선 자원이 분산 타입 자원을 통해 송신되는 것을 일예로 하기에 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.

상기 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가상 회선 자원을 포함한 분산 타입 자원 블록을 도시한 도면이다.

분산 타입 자원 블록은 시간 영역에서 다수개, 일예로 8개의 OFDM 심벌들 구간을 점유하며, 주파수 영역에서 다수개의 서브 캐리어들 구간을 점유한다. 즉, 상기 도 3에서 상기 분산 타입 자원 블록(300)이 점유하는 시간 영역의 구간은 일예로, 1개의 TTI 구간이 될 수 있다.

그리고 상기 분산 타입 자원 블록(300)은 다수개의 파일럿 영역들을 포함하며, 상기 파일럿 영역들을 통해서는 파일럿 신호가 송신된다. 여기서, 1개의 파일럿 영역의 크기는 1개의 단위 자원 영역의 크기와 동일하다. 여기서도 상기 파일럿 영역들의 위치 및 개수는 상기 통신 시스템의 시스템 상황에 적응적으로 가변 가능함은 물론이다. 상기 분산 타입 자원 블록(300)은 RAH 영역이 포함할 다수의 단위 자원 영역을 포함하며, RAH 영역은 다수의 단위 자원 영역들을 포함한다. 또한 상기 도 3에서는 본 발명의 실시예에 따라 상기 가상 회전 자원을 상기 집중 타입 데이터 자원에 비해 우선순위를 가지고 해당 호핑 패턴(hopping pattern)으로 할당한다. 여기서 상기 호핑 패턴은 상기에서 상세히 설명하였으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 가상 회선 자원이 송신되는 전용 채널은 전체 자원 중에 일부의 논리 적 자원(logical resource)을 전용으로 사용하고 있으며, 실제 물리 채널 구조는 상황에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러면 다음으로 하기에 상기 VoIP 서비스를 위한 전용 물리 채널의 구조를 하기에 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다.

상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 VoIP 패킷 전송을 위한 전용 채널의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, VoIP 패킷 전송을 위한 전용 채널의 구조와 상기 전용 채널의 구조에 상응한 HARQ 프로세스(process)를 도시한 도면이다.

상기 VoIP 패킷은 미리 설정된 크기를 갖는 기본 패킷자원을 사용하며, 초기 전송 및 재전송에도 동일한 기본 패킷자원을 사용하거나 기본 패킷자원 크기의 정수배의 자원을 사용하여 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 VoIP 패킷에 할당되는 모든 자원의 크기가 기본 패킷자원 크기의 정수배이므로 동일하므로 스케줄링에 관련된 제어 정보가 단순화될 수 있다.

상기 도 4에서는 상기 VoIP 패킷 전송을 위한 전용 채널 즉, 전용 물리 채널의 논리적 구조(logical structure)가 도시되어 있으며, HARQ 프로세스에 따른 프세스 넘버가 일예로, '#1', '#2', '#3'의 순서로 순차적으로 도시되어 있다. 각 프로세스 넘버는 일예로, 하나의 TTI 구간이 될 수 있으며, 일예로 8개의 OFDM 심볼의 크기를 갖는다. 상기 도 4의 예에서 VoIP 패킷 전용채널(dedicated channel)은 각 HARQ 프로세스에 최대 8개까지의 VoIP 패킷자원을 가질 수 있다. 상기 각 프로세스 별로 내부에 포함된 패킷은 단말기 하나의 VoIP 패킷을 의미하며, 하나의 단말기가 각 재전송 회수에 따른 VoIP 기본 패킷자원의 논리적 할당이 도시되어 있 다. 상기 논리적으로 할당된 VoIP 패킷이 물리채널로 전송되는 경우에는 논리자원과 물리자원 간의 미리 정해진 호핑 패턴에 의해 매핑되며 상기 호핑된 물리채널 구조의 일예를 상기 도 2에서 도시하고 설명하였다. 그리고 각 단말기들은 보코더(vocoder)의 하나의 프레임 구간 동안 예를 들어, 최대 3번까지 재전송이 가능함을 나타내고 있다. 상기 보코더의 온(on) 구간에서 출력되는 하나의 프레임 구간을 도면에서 일예로, 20ms로 도시하고 있다. 또한, 상기 가상 회선 자원 '0'내지 '7'은 논리적 자원의 형태로 표시한 것이며, 실제 채널을 통해 전송될 때에는 상기 도 2와 같이 분산된 자원 형태와 유사하게 전송됩니다.

상기 도 4에서는 가상회선 자원 '5'는 재전송이 3회까지 수행되는 것을 나타내고 있으며, 세 번째 전송 '#3'에서는 '5', '6'의 자원을 모두 사용하여 재전송한다. 여기서 '0'내지 '7'의 자원은 논리적 자원의 순서에 따른 인덱스를 나타내며, 실제 물리 채널에서는 특정 호핑 패턴에 따라 분산되어 있다.

상기 재전송이 이루어지는 경우에는 보다 신뢰도 높은 전송을 위해 낮은 MCS 레벨을 사용할 수 있으며, 이에 상응하게 가상 회선 자원을 초과로 할당받아야 한다. 일예로 도 4에 나타난 바와 같이 가상 회선 패킷 '5'는 첫 번째 전송에서 높은 MCS, 일예로 16QAM 방식으로 전송하여 복호가 성공하지 못한 경우에 NACK가 발생하였다. 이에 따라 두 번째, 그리고 세 번째 전송이 이루어진다. 상기 세 번째 전송에서는 신뢰도 높은 전송을 위해 낮은 변조 및 코딩 기법(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨, 일예로 직교 위상 편이 변조(QPSK: Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 통해 송신하게 되며, 이에 상응 하게 첫 번째 전송과 두 번째 전송과 비교하여 두 배의 가상 회선 자원을 사용해야 한다. 따라서 가상 회선 자원 '5'와 '6'을 할당받는다.

상향링크 가상 회선 자원 데이터에 대한 하향링크 ACK/NACK 채널 구성에 대해 도 2를 통해 설명하면 다음과 같다. 상향링크 가상 회선 자원 데이터는 상기 설명한 바와 같이 기본 패킷자원 크기의 정수배의 패킷자원을 통해 전송 혹은 재전송된다. 일예로, 상기 도 2에서 한 TTI의 집중 자원에는 8개의 가상 회선 자원이 기본 패킷자원으로 구성되어 있는 것을 나타낸다. 상향링크 각 사용자의 가상 회선 자원 데이터가 사용하는 패킷자원의 크기 정보가 결정되면 스케줄러는 가상 회선 자원 데이터가 전송될 가상 회선 자원을 할당하고 상기 할당된 가상 회선 자원을 통해 전송된다. 상기 전송된 가상 회선 자원에 대해 수신기인 기지국은 복호를 수행하고 하향링크 ACK/NACK 채널을 통해 ACK 혹은 NACK 신호를 전송한다.

상기 ACK/NACK 신호의 구성은 각 가상 회선 자원 데이터에 대한 ACK/NACK 정보를 연접하여 구성한 후 채널 부호화기를 거쳐 상기 DP-SPCH2의 하향링크 방송 채널을 통해 송신한다. 일예로, 상향링크 가상 회선 자원 '0'으로부터 가상 회선 자원 '7'까지의 복호결과 상기 ACK/NACK 신호 비트를 순서대로 연접하여 총 8비트 ACK/NACK 신호를 구성한다. 또 다른 예로, 상기 8개의 상향링크 가상 회선 자원의 ACK/NACK 비트를 미리 결정된 수만큼, 일예로 'r'회 반복하여 '8r'개의 비트로 구성한 후 채널 부호화를 하여 상기 DP-SBCH2의 하향링크 방송채널을 통해 송신한다. 상기와 같이 상향링크 가상 회선 자원 데이터에 대해 ACK/NACK 신호를 연접하여 채널 부호화를 하면 채널 부호화 이득을 얻을 수 있으며, 방송채널을 통해 송신함으 로서 채널 효율성을 높일 수 있다. 또한, 단말기는 상기 DP-SBCH2를 통해 수신한 ACK/NACK 신호를 복호한 후, 상기 단말기가 이전 TTI 전송에서 사용한 가상 회선 자원 번호를 이용하여 상기 단말기의 ACK/NACK를 최종 수신하고 재전송 혹은 가상 회선 자원 데이터 전송을 결정한다.

결국, 본 발명에서는 데이터의 전송 지연에 민감하고, 작은 크기의 데이터가 자주 발생하는 데이터, 일예로 VoIP 패킷 전송에 따른 프레임 구조와 상기 프레임 구조에 따른 HARQ 방식의 적용을 설명하였다.

상기한 바와 같이 일정한 간격을 주기(일예로, 20ms)로 부호화(encoding)되는 보코더 프레임은 일정한 크기의 비트수로 구성된다. 또한, 지연 시간 요구 조건을 위해 재전송 횟수를 줄이며, 제어정보의 양을 감소하기 위해 신뢰도 높은 MCS 레벨을 사용하여 기본 패킷을 구성한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 본 발명에서는 VoIP 패킷과 같은 데이터의 전송을 위한 프레임 구조와, HARQ 방식을 사용한 데이터 송신을 제안한다. 따라서 본 발명에서는 VoIP 패킷의 특성에 따른 채널을 설계하고, 제어 정보의 양이 감소한 HARQ 방식을 사용한 데이터 송신이 가능하다는 이점을 갖는다. 본 발명에서는 전송 지연을 고려한 데이터 송신이 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 상기 VoIp 패킷 등의 HARQ 방식의 적용에 따른 데이터 송수신이 가능하다는 이점을 갖는다.

Claims (18)

1. 통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서,

   데이터를 송신하기 위한 전용 채널을 생성하는 과정과,

   상기 전용 채널에 송신되는 데이터는 미리 결정된 크기를 갖는 기본 패킷자원을 통해 송신하는 과정과,

   상기 데이터의 재전송이 필요한 경우에는 상기 기본 패킷자원 크기의 정수배의 패킷자원을 통해 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터는 불연속적이며 작은 패킷 크기로 발생하는 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 데이터는 브이오아이피(VoIP) 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터를 미리 결정된 호핑 패턴으로 가장 높은 우선순위를 두어 할당하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터의 재전송은 부호화되는 보코더 프레임 구간에서 미리 설정된 회수만큼 재전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 재전송을 하는 경우에는 초기 전송에서 사용하던 기본 패킷자원과 동일한 기본 패킷자원을 사용하여 데이터를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 재전송을 하는 경우에는 초기 전송에서 사용하던 변조 방식을 변경하고, 기본 패킷자원의 정수배로 패킷자원을 할당하여 데이터를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상향링크 데이터에 대해 응답(ACK: Acknowledge)/부정 응답(NACK: Negative ACK) 채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 ACK/NACK 채널은 모든 자원에 대한 ACK/NACK 신호, 반복한 신호 중 적어도 하나를 연접하고, 상기 연접된 신호를 채널 부호화하여 하향링크 채널을 통해 방송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
10. 통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서,

    데이터를 송신하기 위한 전용 채널을 생성하고, 상기 전용 채널에 송신되는 데이터는 미리 결정된 크기를 갖는 기본 패킷자원을 통해 송신하고, 상기 데이터의 재전송이 필요한 경우에는 상기 기본 패킷자원 크기의 정수배의 패킷자원을 통해 재전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 데이터는 불연속적이며 작은 패킷 크기로 발생하는 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 데이터는 브이오아이피(VoIP) 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 데이터를 미리 결정된 호핑 패턴으로 가장 높은 우선순위를 두어 할당하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 송신기는 상기 데이터의 재전송을 부호화되는 보코더 프레임 구간에서 미리 설정된 회수만큼 재전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
15. 제 10 항에 있어서,

    상기 송신기는 상기 재전송을 하는 경우에는 초기 전송에서 사용하던 기본 패킷자원과 동일한 기본 패킷자원을 사용하여 데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
16. 제 10 항에 있어서,

    상기 송신기는 상기 재전송을 하는 경우에는 초기 전송에서 사용하던 변조 방식을 변경하고, 기본 패킷자원의 정수배로 패킷자원을 할당하여 데이터를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
17. 제 10 항에 있어서,

    상기 송신기는 상향링크 데이터에 대해 응답(ACK: Acknowledge)/부정 응답(NACK: Negative ACK) 채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 ACK/NACK 채널은 모든 자원에 대한 ACK/NACK 신호, 반복한 신호 중 적어도 하나를 연접하고, 상기 연접된 신호를 채널 부호화하여 하향링크 채널을 통해 방송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.

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