KR20090132762A - 광대역 무선통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요청 응답채널을 구분하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요청 응답채널을 구분하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 미니프레임(mini frame)을 통해 송신될 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 미니-ID(mini-IDentifier)를 할당하는 과정과, 상기 HARQ 데이터 송신을 위한 자원의 위치 정보 및 상기 미니-ID를 포함하는 자원할당정보를 생성하는 과정과, 상기 자원할당정보를 수신할 단말에 따라 특유한 시퀀스로 인코딩하는 과정과, 상기 자원할당정보를 송신하는 과정을 포함하여, 미니-ID를 사용하여 동일한 단말에게 귀속된 다수의 HARQ 연결들을 구분하고, ACK 채널을 구분함으로써, HARQ 관련 정보로 인한 오버헤드가 감소하고, ACK 채널 인식의 혼돈을 방지할 수 있다.
HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest), ACK 채널(ACKnowledge channel), 미니-ID(mini-IDentifier)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 복합 자동 재전송 요청 응답 채널을 구분하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISTINGUISHING HYBRID AUTOMATIC REPEAT REQUEST RESPONSE CHANNEL IN A BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 응답 채널을 구분하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선이동통신 시스템에서 유연한 자원할당을 하기 위해 매 프레임 마다 자원할당 정보를 전송하는 시스템들이 있다. 예를 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이 있다. IEEE 802.16 시스템에서, 유연한 자원할당을 위해 매 프레임마다 하향링크의 자원할당정보 및 상향링크의 자원할당정보가 송신된다. 여기서, 상기 하향링크 자원할당정보는 할당된 자원 영역의 크기 및 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 등의 정보를 포함하고, 상기 상향링크 자원할당정보는 할당된 자원 영역의 크기 및 MCS 레벨 등의 정보를 포함한다.
이때, 데이터의 속성 등에 따라 다양한 전송 기법이 적용될 수 있다. 데이터 전송의 성공을 보장하기 위한 기법 중 하나로, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법이 있다. 상기 HARQ 기법은 물리 계층에서의 신속한 재전송 및 이전 전송 시 실패했던 데이터를 다시 재활용할 수 있는 장점을 가진다. 상기 HARQ 기법이 적용되는 경우, 자원할당정보는 HARQ 관련 정보를 포함하여야 한다. 예를 들어, 상기 HARQ 관련 정보는 AI_SN(hArq Idenfier Sequence Number), SPID(Sub Packet IDentifier), ACID(hArq Channel IDentifier), ACK CH ID(ACKnowledge CHannel IDentifer) 등이 있다. 상기 AI_SN은 패킷이 초기 전송 패킷인지 아닌지 여부를 전송하는 정보이다. 상기 SPID는 IR(Incremental Redundancy) 방식의 HARQ 기법을 사용하는 경우 재전송되는 패킷의 종류가 무엇인지를 나타내는 정보이다. 상기 ACID는 한 단말에게 동시에 다수의 HARQ 연결들이 귀속된 경우, 상기 다수의 HARQ 연결들을 구분하기 위한 정보이다. 상기 ACK CH ID는 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACKnowledge) 송신을 위한 ACK 채널의 인덱스를 알리기 위한 정보이다.
상술한 HARQ 관련 정보들 중 상기 ACID는 동일한 단말에게 귀속된 다수의 HARQ 연결들을 구분하기 위한 정보이다. 만일, 상기 ACID가 사용되지 않는 경우, 하나의 HARQ 연결을 가진 단말은 추가적인 HARQ 연결을 가질 수 없다. 즉, 여유 자원이 존재하더라도, 단말은 다수의 HARQ 연결을 가질 수 없다. 그리고, 상기 ACK CH ID는 ACK/NACK의 충돌을 회피하기 위해 필요한 정보이다. 특히, 자원할당정보가 단말별로 인코딩(encoding)되는 경우, 고정 할당(persistent allocation) 방식에 따라 자원이 할당되는 경우, 하나의 데이터 버스트가 다수의 서브프레임에 포함되 는 경우에 단말들에게 상기 ACK CH ID를 명시적으로 전달하지 않는다면, 상기 단말들 간 ACK 채널 인식의 혼돈이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이, HARQ 기법을 적용하기 위해서, HARQ 방식을 위한 자원할당정보는 HARQ 관련 정보들을 포함해야 한다. 하지만, 상기 HARQ 관련 정보들로 인해 상기 자원할당정보의 크기가 증가하게 되며, 이는 데이터 송수신에 사용될 자원을 감소시키는 문제를 야기한다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법을 위해 필요한 HARQ 관련 정보들로 인한 오버헤드(overhead)를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 HARQ 기법을 위해 필요한 ACID(hArq Channel IDentifier) 및 ACK CH ID(ACKnowledge CHannel IDentifer)를 하나의 식별 정보로 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 미니프레임(mini frame)을 통해 송신될 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 미니-ID(mini-IDentifier)를 할당하는 과정과, 상기 HARQ 데이터 송신을 위한 자원의 위치 정보 및 상기 미니-ID를 포함하는 자원할당정보를 생성하는 과정과, 상기 자원할당정보를 수신할 단말에 따라 특유한 시퀀스로 인코딩하는 과정과, 상기 자원할당정보를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다,
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서, 미니프레임의 맵 영역을 통해 자원할당정보들을 수신하는 과정과, 단말에게 특유한 시퀀스를 이용하여 상기 단말을 위한 자 원할당정보를 식별하는 과정과, 상기 자원할당정보를 통해 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 정보 및 미니-ID를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 미니프레임을 통해 송신되는 HARQ 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 미니-ID를 할당하는 할당기와, 상기 HARQ 데이터 송신을 위한 자원의 위치 정보 및 상기 미니-ID를 포함하는 자원할당정보를 생성하는 생성기와, 상기 자원할당정보를 수신할 단말에 따라 특유한 시퀀스로 인코딩하는 부호화기와, 상기 자원할당정보를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 미니프레임의 맵 영역을 통해 자원할당정보들을 수신하는 수신기와, 단말에게 특유한 시퀀스를 이용하여 상기 단말을 위한 자원할당정보를 식별하는 식별기와, 상기 자원할당정보를 통해 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 정보 및 미니-ID를 확인하는 해석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 미니-ID(mini-IDentifier)를 사용하여 동일한 단말에게 귀속된 다수의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 연결들을 구분하고, ACK 채널을 구분함으로써, HARQ 관련 정보로 인한 오버헤드가 감소하고, ACK 채널 인식의 혼돈을 방지할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 ARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법을 위해 필요한 HARQ 관련 정보들로 인한 오버헤드(overhead)를 감소시키기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템의 프레임(frame) 구조의 예는 도 1과 같다. 상기 도 1은 하나의 프레임을 도시하고 있으며, 프레임은 하향링크 구간(101) 및 상향링크 구간(105)으로 구분된다. 그리고, 상기 하향링크 구간(101)은 5개의 미니프레임(mini frame)들(111 내지 115)로 구성되고, 상기 상향링크 구간(105)은 3개의 미니프레임들(116 내지 118)로 구성된다. 그리고, 상기 하향링크 구간(101) 내의 미니프레임들(111 내지 115) 각각은 맵(MAP) 메시지 송신을 위한 맵 영역(120) 및 하향링크 데이터 송신을 위한 데이터 영역(130)을 포함하고, 상기 상향링크 구간(105) 내의 미니프레임들(116 내지 118) 각각은 상향링크 데이터 송신을 위한 데이터 영역(140) 및 하향링크 데이터에 대한 HARQ의 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACKnowledge) 송신을 위한 ACK 영역(150)을 포함한다. 상기 도 1에는 미도시되었으나, 상향링크 데이터에 대한 HARQ의 ACK/NACK은 상기 맵 영역(120)을 통해 송신된다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 맵 영역(120)을 통해 송신되는 맵 메시지는 다수의 자원할당정보들을 포함한다. 상기 자원할당정보들 각각은 단말별, HARQ 연결별로 각각 인코딩(encoding)된다. 이때, 상기 자원할당정보들 각각은 각 단말에게 할당된 특정 시퀀스(sequence)를 이용하여 인코딩된다. 따라서, 각 단말은 자신의 자원할당정보만을 수신할 수 있다. 또한, 상기 자원할당정보는 상기 자원할당정보를 포함하는 미니프레임 내에서 단말에게 할당된 자원의 위치, 크기, MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 정보와 더불어 미니-ID(mini-IDentifier)도 포함한다. 상기 미니-ID는 ACK 채널을 구분하기 위한 것임과 동시에 하나의 단말에게 속한 다수의 HARQ 연결들을 구분하기 위한 것으로서, 하나의 미니프레임 내에서 유일한(unique) 식별 정보이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 ACK 영역(150)은 다수의 ACK 채널들을 포함한다. 하나의 ACK 채널은 하나의 ACK/NACK을 송신하기 위해 사용된다. 여기서, 다수의 ACK 채널들로 구성된 하나의 ACK 영역은 하나의 미니프레임과 대응된다. 다시 말해, 상기 하향링크 구간(101) 내의 미니프레임들(111 내지 115) 각각을 통해 송신된 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK은 상기 ACK 영역들(150-1 내지 150-5) 중 대응되는 ACK 영역(150)을 통해 송신된다. 예를 들어, 상기 미니프레임1(111)을 통해 송신된 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK은 ACK 영역1(150-1)에 포함된 ACK 채널들 중 하나를 통해 송신된다.
도 2를 참고하면, 각 자원할당정보는 해당 미니프레임 내에서 각 단말에게 할당된 자원의 위치를 지시한다. 즉, 자원할당정보1(211)는 데이터1(251)을, 자원할당정보2(213)는 데이터4(257)를, 자원할당정보3(215)은 데이터2(253)를, 자원할당정보4(217)는 데이터3(255)을 지시한다. 이때, 각 데이터에 대한 ACK 채널은 ㅈ자원할당정보에 포함된 미니-ID에 따라 결정된다. 즉, 각 단말은 자원할당정보를 통해 자신에게 할당된 자원의 위치를 확인함과 동시에, 확인된 자원을 통해 수신되는 데이터에 대한 ACK 채널을 확인한다. 예를 들어, 단말A는 자원할당정보1(211)를 통해 데이터1(251)에 대응되는 미니-ID가 0임을 확인하고, 데이터1(251)에 대한 ACK/NACK을 ACK 채널0(231)을 통해 송신한다. 또한, 상기 단말A는 자원할당정보4(217)를 통해 데이터3(255)에 대응되는 미니-ID가 3임을 확인하고, 데이터3(255)에 대한 ACK/NACK을 ACK 채널3(237)을 통해 송신한다. 즉, 하나의 단말이 다수의 HARQ 연결을 가지더라도, 상기 미니-ID를 통해 각 HARQ 연결을 위한 ACK 채널이 구분된다. 그리고, 미니-ID가 1임을 확인한 단말B는 데이터4(257)에 대한 ACK/NACK을 ACK 채널1(231)을 통해 송신하고, 미니-ID가 2임을 확인한 단말C는 데이터2(253)에 대한 ACK/NACK을 ACK 채널2(233)를 통해 송신한다.
이하 본 발명은 상술한 방식에 따라 ACK/NACK을 송수신하는 기지국 및 단말의 동작 절차에 대해 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크 통신 시 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 도 3은 하나의 하향링크 미니프레임 및 상기 하향링크 미니프레임에 대응되는 하나의 ACK 영역에 대한 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다. 따라서, 다수의 하향링크 미니프레임들이 존재하는 경우, 각 하향링크 미니프레임에 대해 상기 도 3에 도시된 절차가 반복된다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 기지국은 301단계에서 각 단말에게 하향링크 미니프레임 내의 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 데이터들을 수신할 단말들 간 우선순위를 결정하고, 우선순위에 따라 상기 데이터들을 송신하기 위한 자원을 할당한다. 이때, 상기 데이터들 중 일부 또는 전체는 HARQ 데이터라 가정한다.
상기 각 단말에게 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 각 HARQ 연결에 미니-ID를 할당한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 301단계에서 할당된 자원을 통해 송신될 HARQ 데이터들에 대응되는 HARQ 연결들 각각에 미니-ID들을 할당한다. 이때, 동일한 단말에게 다수의 HARQ 연결들이 귀속되있더라도, 상기 기지국은 상기 다수의 HARQ 연결들에 서로 다른 미니-ID들을 할당한다.
상기 미니-ID를 할당한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 미니-ID를 포함하는 각 단말을 위한 자원할당정보들을 생성한다. 다시 말해, 상기 기지국은 미니프레임 내에서 데이터의 위치 정보 및 상기 데이터에 대응되는 미니-ID를 포함하 는 자원할당정보들을 생성한다.
상기 자원할당정보들을 생성한 후, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 상기 자원할당정보들 각각을 단말 특유의 시퀀스로 인코딩한다. 즉, 상기 기지국은 상기 자원할당정보들 각각을 자원할당정보의 수신 단말 특유의 시퀀스로 인코딩한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 특유의 시퀀스를 이용하여 자원할당정보들 각각을 CRC(Cyclic Redundancy Check) 처리한다.
이어, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 자원할당정보들 및 하향링크 데이터들을 송신한다. 상세히 설명하면, 상기 기지국은 상기 자원할당정보들 및 상기 하향링크 데이터들을 변조함으로써 복소심벌(complex symbol)들로 변환하고, 주파수 영역에 매핑한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통한 시간영역 신호 변환 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌을 구성하고, RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상향 변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.
이후, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 각 HARQ 연결에 할당된 미니-ID들에 대응되는 ACK 채널들을 통해 HARQ 데이터들에 대한 ACK/NACK을 확인한다. 이에 따라, 상기 기지국은 상기 HARQ 데이터들에 대한 수신 성공 여부를 판단하고, 수신 실패된 HARQ 데이터를 재전송하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크 통신 시 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참고하면, 상기 단말은 401단계에서 자신에게 특유한 시퀀스를 이용하여 자신을 위한 자원할당정보를 식별한다. 즉, 상기 단말은 맵 영역을 통해 수신되는 자원할당정보들 각각을 자신에게 특유한 시퀀스를 이용하여 디코딩하고, 디코딩되는 자원할당정보를 자신을 위한 자원할당정보로 판단한다. 예를 들어, 상기 단말은 상기 특유한 시퀀스를 이용하여 자원할당정보들 각각을 CRC 검사한다.
상기 자신을 위한 자원할당정보를 확인한 후, 상기 단말은 403단계로 진행하여 자신을 위한 자원할당정보를 통해 자신에게 할당된 자원의 위치 및 미니-ID를 확인한다. 다시 말해, 상기 단말은 자신으로의 데이터가 어느 위치 위치의 자원을 통해 수신되는지, 그리고 상기 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 할당된 미니-ID는 무엇인지 확인한다.
상기 자신에게 할당된 자원의 위치를 확인한 후, 상기 단말은 405단계로 진행하여 데이터의 수신을 시도한다. 상세히 설명하면, 상기 단말은 확인된 위치의 자원을 통해 수신되는 신호를 수신하고, 상기 신호를 비트열로 변환한 후, 오류 검사를 수행함으로써, 오류가 발생하였는지, 즉, 수신 성공 여부를 확인한다.
상기 데이터 수신 시도 후, 상기 단말은 407단계로 진행하여 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 ACK 또는 NACK을 송신한다. 즉, 상기 단말은 데이터 수신이 성공되면 상기 ACK 채널을 통해 ACK을 송신하고, 데이터 수신이 실패되면, 상기 ACK 채널을 통해 NACK를 송신한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 통신 시 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 도 6는 하나의 상향링크 미니프 레임 및 상기 상향링크 미니프레임에 대응되는 하나의 ACK 영역에 대한 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다. 따라서, 다수의 상향링크 미니프레임들이 존재하는 경우, 각 상향링크 미니프레임에 대해 상기 도 5에 도시된 절차가 반복된다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 기지국은 501단계에서 각 단말에게 상향링크 미니프레임 내의 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 데이터들을 수신할 단말들 간 우선순위를 결정하고, 우선순위에 따라 상기 데이터들을 송신하기 위한 자원을 할당한다. 이때, 상기 데이터들 중 일부 또는 전체는 HARQ 데이터라 가정한다.
상기 각 단말에게 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 각 HARQ 연결에 미니-ID를 할당한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 501단계에서 할당된 자원을 통해 송신될 HARQ 데이터들에 대응되는 HARQ 연결들 각각에 미니-ID들을 할당한다. 이때, 동일한 단말에게 다수의 HARQ 연결들이 귀속되있더라도, 상기 기지국은 상기 다수의 HARQ 연결들에 서로 다른 미니-ID들을 할당한다.
상기 미니-ID를 할당한 후, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 미니-ID를 포함하는 각 단말을 위한 자원할당정보들을 생성한다. 다시 말해, 상기 기지국은 미니프레임 내에서 데이터의 위치 정보 및 상기 데이터에 대응되는 미니-ID를 포함하는 자원할당정보들을 생성한다.
상기 자원할당정보들을 생성한 후, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 상기 자원할당정보들 각각을 단말 특유의 시퀀스로 인코딩한다. 즉, 상기 기지국은 상기 자원할당정보들 각각을 자원할당정보의 수신 단말 특유의 시퀀스로 인코딩한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 특유의 시퀀스를 이용하여 자원할당정보들 각각을 CRC 처리한다.
이어, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 상기 자원할당정보들을 송신한다. 상세히 설명하면, 상기 기지국은 상기 자원할당정보들을 변조함으로써 복소심벌들로 변환하고, 주파수 영역에 매핑한 후, IFFT 연산을 통한 시간영역 신호 변환 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌을 구성하고, RF 대역 신호로 상향 변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.
이후, 상기 기지국은 511단계로 진행하여 상향링크 데이터들의 수신을 시도한다. 상세히 설명하면, 상기 기지국은 확인된 위치의 자원을 통해 수신되는 신호를 수신하고, 상기 신호를 비트열로 변환한 후, 오류 검사를 수행함으로써, 오류가 발생하였는지, 즉, 수신 성공 여부를 확인한다.
상기 데이터 수신 시도 후, 상기 기지국은 513단계로 진행하여 각 HARQ 연결에 할당된 미니-ID들에 대응되는 ACK 채널들을 통해 ACK 또는 NACK을 송신한다. 즉, 상기 단말은 데이터 수신이 성공된 HARQ 데이터에 대응되는 ACK 채널을 통해 ACK을 송신하고, 데이터 수신이 실패된 HARQ 데이터에 대응되는 ACK 채널을 통해 NACK를 송신한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 통신 시 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6은 참고하면, 상기 단말은 601단계에서 자신에게 특유한 시퀀스를 이용하여 자신을 위한 자원할당정보를 확인한다. 즉, 상기 단말은 맵 영역을 통해 수신되는 자원할당정보들 각각을 자신에게 특유한 시퀀스를 이용하여 디코딩하고, 디코딩되는 자원할당정보를 자신을 위한 자원할당정보로 판단한다. 예를 들어, 상기 단말은 상기 특유한 시퀀스를 이용하여 자원할당정보들 각각을 CRC 검사한다.
상기 자신을 위한 자원할당정보를 확인한 후, 상기 단말은 603단계로 진행하여 자신을 위한 자원할당정보를 통해 자신에게 할당된 자원의 위치 및 미니-ID를 확인한다. 다시 말해, 상기 단말은 자신으로의 데이터가 어느 위치 위치의 자원을 통해 수신되는지, 그리고 상기 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 할당된 미니-ID는 무엇인지 확인한다.
상기 자신에게 할당된 자원의 위치를 확인한 후, 상기 단말은 605단계로 진행하여 상기 할당된 자원을 통해 데이터를 송신한다. 상세히 설명하면, 상기 단말은 상향링크 데이터를 변조함으로써 복소심벌들로 변환하고, 주파수 영역에 매핑한 후, IFFT 연산을 통한 시간영역 신호 변환 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌을 구성하고, RF 대역 신호로 상향 변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.
이후, 상기 단말은 607단계로 진행하여 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK을 확인한다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 HARQ 데이터에 대한 수신 성공 여부를 판단하고, 수신 실패된 HARQ 데이터를 재전송하게 된다.
이하 본 발명은 상술한 방식에 따라 ACK/NACK을 송수신하는 기지국 및 단말의 구성에 대해 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 자원할당기(702), 맵생성기(704), 데이터버퍼(706), 부호화기(708), 심벌변조기(710), 자원매핑기(712), OFDM변조기(714), RF송신기(716), RF수신기(718), OFDM복조기(720), 자원디매핑기(722), 심벌복조기(724), 복호화기(726), ACK검출기(728)를 포함하여 구성된다.
상기 자원할당기(702)는 미니프레임 별로 단말들에게 자원을 할당한다. 즉, 상기 자원할당기(702)는 데이터들을 수신할 단말들 간 우선순위를 결정하고, 우선순위에 따라 상기 데이터들을 송신하기 위한 자원을 할당한다. 이때, 자원 할당은 미니프레임별로 수행된다. 또한, HARQ 데이터 송신을 위한 자원을 할당한 경우, 상기 자원할당기(702)는 상기 HARQ 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 미니-ID를 할당한다. 이때, 동일한 단말에게 다수의 HARQ 연결들이 귀속되있더라도, 상기 자원할당기(702)는 상기 다수의 HARQ 연결들에 서로 다른 미니-ID들을 할당한다.
상기 맵생성기(704)는 상기 자원할당기(702)의 자원 할당 결과를 전달하기 위한 맵 메시지를 생성한다. 다시 말해, 상기 맵생성기(704)는 자원을 할당받은 각 단말을 위한 자원할당정보들을 생성한다. 이때, 상기 맵생성기(704)는 미니프레임 내에서 데이터의 위치 정보 및 상기 데이터에 대응되는 미니-ID를 포함하는 자원할당정보들를 생성한다. 상기 데이터버퍼(706)는 단말로 송신될 데이터 및 단말로부터 수신된 데이터를 임시 저장한다. 그리고, 상기 데이터버퍼(706)는 상기 자원할 당기(702)의 자원 할당 결과에 따라 저장된 데이터를 상기 부호화기(708)로 제공한다.
상기 부호화기(708)는 상기 데이터버퍼(706)로부터 제공되는 데이터 비트열을 상기 데이터 비트열을 수신할 단말의 MCS 레벨에 따라 부호화한다. 그리고, 상기 부호화기(708)는 상기 맵생성기(704)로부터 제공되는 각 단말을 위한 자원할당정보를 각 단말에 특유한 시퀀스로 인코딩한다. 예를 들어, 상기 부호화기(708)는 상기 특유의 시퀀스를 이용하여 자원할당정보들 각각을 CRC 처리한다. 상기 심벌변조기(710)는 상기 부호화기(708)로부터 제공되는 부호화된 비트열을 변조함으로써 복소심벌들로 변환한다. 상기 자원매핑기(712)는 상기 심벌변조기(710)로부터 제공되는 복소심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(714)는 IFFT 연산을 통해 상기 자원매핑기(714)로부터 제공되는 주파수 영역의 신호들을 시간 영역 신호로 변환하고, CP를 삽입함으로써 OFDM 심벌을 구성한다. 상기 RF송신기(716)는 상기 OFDM변조기(714)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.
상기 RF수신기(718)는 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 상기 OFDM복조기(720)는 상기 RF수신기(718)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역의 신호들을 복원한다. 상기 자원디매핑기(722)는 상기 OFDM복조기(720)로부터 제공되는 주파수 영역의 신호들을 처리 단위로 구분한다. 즉, 상기 자원디매핑기(722)는 데이터 영역을 통해 수신된 신호들을 상기 복조기(724)로 제 공하고, ACK 영역을 통해 수신된 신호들을 상기 ACK검출기(728)로 제공한다. 상기 심벌복조기(724)는 상기 자원디매핑기(722)로부터 제공되는 신호들을 복조함으로써 부호화된 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(726)는 상기 심벌복조기(724)로부터 제공되는 부호화된 비트열을 복호한다.
상기 ACK검출기(728)는 상기 자원디매핑기(722)로부터 제공되는 ACK 영역을 통해 수신된 신호들로부터 ACK/NACK을 검출한다. 특히, 상기 ACK검출기(728)는 상기 자원할당기(702)에 의해 할당된 미니-ID들에 대응되는 ACK 채널들을 통해 수신되는 ACK/NACK을 확인함으로써 상기 미니-ID들를 할당받은 HARQ 연결들에 대응되는 HARQ 데이터의 수신 성공 여부를 판단한다. 상세히 설명하면, 상기 ACK검출기(728)는 상기 ACK 영역을 통해 수신된 신호들을 ACK 채널별로 분리하고, 상기 미니-ID들에 대응되는 ACK 채널들을 통해 수신된 각 신호가 ACK인지 NACK인지 확인한다. 그리고, 상기 ACK검출기(728)는 각 미니-ID에 대응되는 ACK 채널들을 통해 수신된 신호에 대한 ACK/NACK 확인 결과를 상기 재전송제어기기(730)로 제공한다.
상기 재전송제어기(730)는 상기 ACK검출기(528)로부터 제공되는 ACK/NACK 확인 결과에 따라 해당 데이터의 재전송 여부를 결정하고, 재전송을 위한 제어를 수행한다.
상기 도 7을 참고하여 설명한 기지국의 구성에서 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 송신을 위한 구성은 생략되었다. 하지만, 본 발명에 따른 기지국은 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 송신을 위한 구성을 포함한다. 이 경우, 상기 기지국은 수신된 상향링크 데이터의 오류 발생 여부를 검사하는 오류검사기, 오류 검사 결과에 따라 ACK/NACK을 생성하는 ACK생성기를 포함한다. 상세히 설명하면, 상기 자원할당기(702)는 상향링크 미니프레임 내의 자원 할당 시, HARQ 연결에 미니-ID를 할당한다. 그리고, 상기 맵생성기(705)는 상기 미니-ID를 포함하는 자원할당정보를 생성한다. 이후, 상기 RF수신기(718), 상기 OFDM복조기(720), 상기 자원디매핑기(722), 상기 심벌복조기(724), 상기 복호화기(726)를 통해 상기 상향링크 미니프레임에서 할당된 자원을 통해 수신된 데이터가 제공되면, 상기 오류검사기는 상기 데이터에 대한 오류 검사를 수행한다. 그리고, 상기 ACK생성기는 상기 오류 검사 결과에 따라 ACK/NACK을 생성하고, 상기 자원매핑기(712)는 상기 ACK/NACK을 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널에 매핑한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF수신기(802), OFDM복조기(804), 자원디매핑기(806), 심벌복조기(808), 복호화기(810), 오류검사기(812), 맵식별기(814), 맵해석기(816), ACK생성기(818), 데이터버퍼(820), 부호화기(822), 심벌변조기(824), 자원매핑기(826), 자원매핑기(826), RF송신기(828)를 포함하여 구성된다.
상기 RF수신기(802)는 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 상기 OFDM복조기(804)는 상기 RF수신기(802)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분하고, FFT 연산을 통해 주파수 영역의 신호들을 복원한다. 상기 자원디매핑기(806)는 상기 OFDM복조기(804)로부터 제공되는 주파수 영역의 신호들을 처리 단위로 구분한다. 상기 심벌복조기(808)는 상기 자원디매핑기(806)로부터 제공되는 신호들을 복조함으로써 부호화된 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(810)는 상기 심벌복조기(808)로부터 제공되는 부호화된 비트열을 복호한다. 상기 오류검사기(812)는 데이터 영역을 통해 수신된 HARQ 데이터에 대한 오류 발생 여부, 즉, 수신 성공 여부를 검사한다.
상기 맵식별기(814)는 상기 단말에게 특유한 시퀀스를 이용하여 맵 영역을 통해 수신된 자원할당정보들 중 상기 단말을 위한 자원할당정보를 식별한다. 즉, 상기 맵식별기(814)는 맵 영역을 통해 수신된 자원할당정보들 각각을 상기 단말에게 특유한 시퀀스를 이용하여 디코딩하고, 디코딩되는 자원할당정보를 상기 단말을 위한 자원할당정보로 판단한다. 예를 들어, 상기 맵식별기(814)는 상기 특유한 시퀀스를 이용하여 상기 자원할당정보들 각각을 CRC 검사한다.
상기 맵해석기(816)는 상기 맵식별기(814)에 의해 식별된 상기 단말의 자원할당정보를 통해 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 및 미니-ID를 확인한다. 다시 말해, 상기 맵해석기(816)는 자신으로의 데이터가 어느 위치 위치의 자원을 통해 수신되는지, 그리고 상기 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 할당된 미니-ID는 무엇인지 확인한다. 그리고, 상기 맵해석기(816)는 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널의 위치를 상기 자원매핑기(826)로 제공한다.
상기 ACK생성기(818)는 상기 오류검사기(812)의 오류 검사 결과에 따라 ACK/NACK을 생성한다. 즉, 상기 ACK생성기(818)는 데이터 수신이 성공되면 상기 ACK 채널을 통해 ACK을 송신하고, 데이터 수신이 실패되면, 상기 ACK 채널을 통해 NACK를 송신한다.
상기 데이터버퍼(820)는 기지국으로 송신될 데이터 및 기지국으로부터 수신된 데이터를 임시 저장한다. 그리고, 상기 데이터버퍼(820)는 저장된 데이터를 상기 부호화기(822)로 제공한다. 상기 부호화기(822)는 상기 데이터버퍼(820)로부터 제공되는 데이터 비트열을 상기 단말의 MCS 레벨에 따라 부호화한다. 상기 심벌변조기(824)는 상기 부호화기(822)로부터 제공되는 부호화된 비트열을 변조함으로써 복소심벌들로 변환한다. 상기 자원매핑기(826)는 상기 심벌변조기(824)로부터 제공되는 복소심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 특히, 상기 자원매핑기(826)는 상기 맵해석기(816)로부터 제공되는 위치의 ACK 채널에 상기 ACK생성기(818)로부터 제공되는 ACK/NACK을 매핑한다. 상기 OFDM변조기(826)는 IFFT 연산을 통해 상기 자원매핑기(826)로부터 제공되는 주파수 영역의 신호들을 시간 영역 신호로 변환하고, CP를 삽입함으로써 OFDM 심벌을 구성한다. 상기 RF송신기(830)는 상기 OFDM변조기(828)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.
상기 도 8을 참고하여 설명한 단말의 구성에서 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 수신을 위한 구성은 생략되었다. 하지만, 본 발명에 따른 단말은 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 수신을 위한 구성을 포함한다. 이 경우, 상기 단말은 ACK 채널을 통해 수신되는 ACK/NACK을 검출하는 ACK검출기를 포함한다. 상세히 설 명하면, 상기 맵해석기(816)는 상기 단말을 위한 자원할당정보를 통해 상향링크 HARQ 데이터 송신을 위해 할당된 자원의 위치 및 상기 HARQ 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 할당된 미니-ID를 확인한다. 그리고, 상기 데이터버퍼(820)는 송신할 데이터를 제공하고, 상기 RF송신기(830)는 상기 부호화기(822), 상기 심벌변조기(824), 상기 자원매핑기(826), 상기 OFDM변조기(828)를 통해 OFDM 심벌로 변환된 HARQ 데이터를 RF 대역 신호로 변환한 후, 안테나를 통해 송신한다. 이후, 상기 자원디매핑기(806)는 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 수신된 신호를 상기 ACK검출기로 제공한다. 그리고, 상기 ACK검출기는 ACK 채널을 통해 수신된 신호로부터 ACK/NACK을 검출함으로써 상기 HARQ 데이터의 수신 성공 여부를 판단한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 프레임 구조의 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 미니-ID(mini-IDentifier)의 활용 예를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크 통신 시 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 하향링크 통신 시단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 통신 시 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 통신 시단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (16)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    미니프레임(mini frame)을 통해 송신될 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 미니-ID(mini-IDentifier)를 할당하는 과정과,
    상기 HARQ 데이터 송신을 위한 자원의 위치 정보 및 상기 미니-ID를 포함하는 자원할당정보를 생성하는 과정과,
    상기 자원할당정보를 수신할 단말에 따라 특유한 시퀀스로 인코딩하는 과정과,
    상기 자원할당정보를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자원을 통해 상기 HARQ 데이터를 송신하는 과정과,
    상기 미니프레임에 대응되는 ACK 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACKnowledge)을 확인하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자원을 통해 상기 단말로부터 수신된 HARQ 데이터의 수신 성공 여부를 검사하는 과정과,
    상기 자원을 포함하는 미니프레임에 대응되는 ACK 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK을 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자원할당정보를 수신할 단말에 따라 특유한 시퀀스로 인코딩하는 과정은,
    상기 자원할당정보를 수신할 단말에게 특유한 시퀀스로 CRC(Cyclic Redundancy Check) 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    미니프레임(mini frame)의 맵 영역을 통해 자원할당정보들을 수신하는 과정과,
    단말에게 특유한 시퀀스를 이용하여 상기 단말을 위한 자원할당정보를 식별하는 과정과,
    상기 자원할당정보를 통해 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 정보 및 미니-ID(mini-IDentifier)를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자원을 통해 수신되는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 데이터의 수신 성공 여부를 검사하는 과정과,
    상기 미니프레임에 대응되는 ACK 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK을 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 자원을 통해 HARQ 데이터를 송신하는 과정과,
    상기 자원을 포함하는 미니프레임에 대응되는 ACK 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK을 확인하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 단말에게 특유한 시퀀스를 이용하여 상기 단말을 위한 자원할당정보를 식별하는 과정은,
    상기 자원할당정보들 각각을 상기 특유한 시퀀스를 이용하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사하는 과정과,
    CRC 검사결과 오류를 포함하지 않는 자원할당정보를 상기 단말을 위한 자원할당정보라 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    미니프레임(mini frame)을 통해 송신되는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 데이터에 대응되는 HARQ 연결에 미니-ID(mini-IDentifier)를 할당하는 할당기와,
    상기 HARQ 데이터 송신을 위한 자원의 위치 정보 및 상기 미니-ID를 포함하는 자원할당정보를 생성하는 생성기와,
    상기 자원할당정보를 수신할 단말에 따라 특유한 시퀀스로 인코딩하는 부호화기와,
    상기 자원할당정보를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 송신기는, 상기 자원을 통해 상기 HARQ 데이터를 송신하며,
    상기 미니프레임에 대응되는 ACK(ACKnowledge) 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK(ACKnowledge/Non-ACKnowledge)을 확인하는 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 자원을 통해 상기 단말로부터 수신된 HARQ 데이터의 수신 성공 여부를 검사하는 검사기를 더 포함하며,
    상기 송신기는, 상기 자원을 포함하는 미니프레임에 대응되는 ACK(ACKnowledge) 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK을 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 부호화기는, 상기 자원할당정보를 수신할 단말에게 특유한 시퀀스로 CRC(Cyclic Redundancy Check) 처리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 광대역 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    미니프레임(mini frame)의 맵 영역을 통해 자원할당정보들을 수신하는 수신기와,
    단말에게 특유한 시퀀스를 이용하여 상기 단말을 위한 자원할당정보를 식별하는 식별기와,
    상기 자원할당정보를 통해 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 정보 및 미니-ID(mini-IDentifier)를 확인하는 해석기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 자원을 통해 수신되는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 데이터의 수신 성공 여부를 검사하는 검사기와,
    상기 미니프레임에 대응되는 ACK(ACKnowledge) 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK을 송신하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 자원을 통해 HARQ 데이터를 송신하는 송신기와,
    상기 자원을 포함하는 미니프레임에 대응되는 ACK 영역 내의 ACK 채널들 중 상기 미니-ID에 대응되는 ACK 채널을 통해 상기 HARQ 데이터에 대한 ACK/NACK을 확인하는 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 식별기는, 상기 자원할당정보들 각각을 상기 특유한 시퀀스를 이용하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사하고, CRC 검사결과 오류를 포함하지 않는 자원할당정보를 상기 단말을 위한 자원할당정보라 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
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