KR20110121711A

KR20110121711A - 중계 기반 시스템에서 ａｒｑ 프로세스를 수행하기 위한 방법, 기지국, 및 중계국

Info

Publication number: KR20110121711A
Application number: KR1020117022176A
Authority: KR
Inventors: 타오 양; 안토넬라 파니울로
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2011-11-08
Also published as: JP2012518958A; US20110305135A1; EP2403178A4; CN102265544B; JP5502907B2; KR101222905B1; EP2403178A1; BRPI0924472A2; CN102265544A; WO2010096947A1

Abstract

중계 기반 무선 통신 시스템에서, 다운링크 ARQ 프로세스를 수행하는 방법이 본 발명에 따라 제안된다. 상기 방법은: BS가 하나 이상의 단말 장비들에 대한 제 2 데이터를 멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 RS에 전달하는 단계; 상기 제 1 데이터의 전송이 실패하면, RS에 대한 불필요한 ARQ 프로세스가 상기 제 1 데이터의 재전송을 수행하기 위해, 상기 BS에 의해 트리거링되는 단계; 상기 RS가 상기 제 2 데이터를 생성하기 위해 상기 BS로부터 전송된 상기 제 1 데이터를 디멀티플렉싱하고, 상기 디멀티플렉싱된 제 2 데이터를 상기 단말 장비에 전달하는 단계; 상기 제 2 데이터의 전송이 실패하면, 상기 단말 장비에 대한 불필요한 ARQ 프로세스가 상기 제 2 데이터의 재전송을 수행하기 위해, 상기 RS에 의해 트리거링되는 단계; 및 상기 단말 장비가 상기 제 2 데이터를 수신하고, 상기 제 2 데이터의 수신을 위한 패시브 ARQ 프로세스를 트리거링하는 단계를 포함한다.

Description

중계 기반 시스템에서 ＡＲＱ 프로세스를 수행하기 위한 방법, 기지국, 및 중계국{A METHOD, BASE STATION AND RELAY STATION FOR PERFORMING AN ARQ PROCESS IN A RELAY BASED SYSTEM}

본 발명은 무선 통신들에 관한 것이며, 특히, ARQ(automatic repeat request) 처리의 수행시에 지연을 감소시키고, Uu 인터페이스 상에 상태 보고 전송들(status report transmissions)을 감소시킬 수 있는, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운링크 ARQ(automatic repeat request) 처리를 수행하는 방법에 관한 것이다.

중계(relay) 개념은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Time Evaluation) 개선 시스템에 대한 후보로서 제안된다. 하나 이상의 홉 전송(hop transmission)에 의해 도입되는 중계는, 3GPP LTE - 중계 요구사항을 타깃하기 위해, 해소되어야 한다. DL(downlink) 비동기 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)가 후방 호환성(backward compatibility)을 위한 3GPP LTE 개선 시스템용으로 사용될 것으로 예상된다.

현재 중계 개념은 IEEE에서 이미 사용되고 있다. 현재 802.16j/D4에 개시된 3가지 종류들의 ARQ 메커니즘, 즉 엔드-투-엔드(end-to-end), 투-링크(two-link) 및 홉 바이 홉(hop by hop)이 존재한다. 엔드-투-엔드 ARQ 메커니즘은 중계 노드가 없는 경우와 유사하고, ARQ 절차는 수신측(Rx)으로부터의 상태 보고에 기초하며, 이것은, 중계국(RS)의 도입으로 인해 큰 지연을 일으킬 수 있다. 투-링크 ARQ 프로세스에서, ARQ 절차를 두 개의 단계들, 즉 BS(NodeB)와 액세스 중계국(ARS) 간의 ARQ 및 ARS와 사용자 단말 장비(UE) 간의 ARQ로 분리한다. 이들 두 가지 단계들의 공통 캐릭터(character)는, 상태 보고에 의해 ARQ 재전송을 수신측(Rx)이 트리거링한다는 점이다. 상세히는, 제 1 단계에 대해, ARS는 손실된 PDU(protocol data unit)를 로케이트(locate)하기 위해 재순서화 프로세스(re-ordering process)를 수행하고, ARQ 재전송을 수행하기 위해 BS에 상태 보고를 전달한다. 제 2 단계에 대해, UE는 재순서화 프로세스에 의해 손실된 PDU를 검출하고, 상태 보고를 ARS에 전달하며, 그 ARS는 ARQ 재전송을 수행한다. ARS 및 UE에서 두 스테이지 재순서화 프로세스로 인해, 큰 지연이 존재하는 것이 명백하다. 또한, ARS 및 UE 각각으로부터 기원하는 Uu 인터페이스를 통한 큰 상태 보고 전송이 존재한다. 홉 바이 홉 ARQ 프로세스에서, 각각의 RS 및 UE는 손실 데이터를 로케이트하기 위해 재순서화 프로세스를 수행하고, ARQ 재전송은 상태 보고에 따라 그것의 수퍼 스테이션(super station)에 의해 요청되고, 이것은 Uu 인터페이스를 통해 매우 큰 지연 및 매우 큰 상태 보고 전송을 야기한다.

두 개의 홉들을 갖는 중계 기반 3GPP 시스템이 필수적이고, 높은 우선권을 갖는다는 것이 제안되며, 그래서, 이 경우에, 본 발명은 투-홉 3GPP 중계 기반 시스템을 위한 새로운 ARQ 메커니즘을 논의 및 제안하며, 여기에서, 그것은 3GPP 시스템의 캐릭터들을 고려하며, 또한 보다 많은 홉 시나리오에 적용될 수 있다. 본 발명의 목적은 ARS 동작을 단순화하기 위해 그리고 지연을 짧게 하기 위해 ARQ 재전송을 가속하도록, Uu 인터페이스를 통한 생태 보고의 전송을 감소시키는 것이다.

이제, 표준 802.16j/D4에 의해 개시된 중계 기반 시스템을 위한 3개의 ARQ 메커니즘은 홉 바이 홉, 투-링크 및 엔드-투-엔드이다. 홉 바이 홉 및 투-링크 ARQ 메커니즘들이 유사하므로, 아래에서는, 그것들의 단점을 열거하도록 투-링크 및 엔드-투-엔드 ARQ 메커니즘만을 논의한다.

1) 투-링크 ARQ 메커니즘

투-링크 ARQ 메커니즘에서, ARQ 프로세스는 두 개의 단계들로 분리되는데: 터널(tunnel) PDU(TPDU)에 기초한 BS와 ARS 간의 ARQ 프로세스는 수신기(즉, ARS)에 의해 트리거링되고, ARS와 UE 간의 ARQ 프로세스는 UE에 의해 트리거링된다. TPDU는 동일한 ARS에서 액세스하는 하나 이상의 UE에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 이 투-링크 ARQ 메커니즘의 일반적인 설명은 도 1a 내지 도 1c에서 도시되며, 여기에서는, DL 비동기 HARQ가 채택된다고 가정한다.

BS와 ARS간의 가장 초기의 ARQ 재전송이 지점 A에 있고, 그것이 미싱(missing) TPDU를 로케이트하기 위한 ARS 재순서화 프로세스 및 상태 전송을 위한 HARQ 프로세스를 겪는 것이 명백하다. 이들 두 개의 프로세스들은 그것들 간에 가능한 ARQ 재전송을 지연시킨다. TPDU는, 재순서화 프로세스가 종료되기 전에, 디-멀티플렉싱될 수 없고, 그래서, 각각의 관련된 UE에 대응하는 패킷을 포워딩하는 것을 연기한다.

유사하게, ARS와 UE 간의 가장 초기의 가능한 ARQ 재전송은 지점 B에 있다. 상태 보고 전송을 위해 사용되는 UE 재순서화 및 HARQ 프로세스는 그것들 간의 잠재적인 ARQ 재전송의 많은 지연에 기여한다.

이 솔루션의 두 번째 단점은, 가치있는 무선 리소스(radio resource)를 낭비하는, ARQ 재전송의 두 개의 단계들로 인해, Uu 인터페이스를 통한 과도한 상태 보고 전송이다.

세 번째 단점은, BS와 ARS 간의 ARQ가 TPDU에 기초하기 때문에, 그것이 여분 SN(serial number)이 ARS 재순서화 프로세스를 수행하기 위해 각각의 TPDU에 적용되어야 한다는 것을 의미한다는 점이다. 이 여분 SN은 Uu 인터페이스를 통한 불필요한 UP(user plane) 헤더 오버헤드를 야기한다.

2) 엔드-투-엔드 ARQ 메커니즘

이 메커니즘은, ARQ 프로세스가 MS(end user)에 의해 트리거링되는 RS 시나리오가 없는 것과 같고, 이것이 최상은 명백히 아닌데, 왜냐하면, RS의 이점들이 고려되지 않았기 때문이다. 모든 ARQ 재전송이 우선 UE에 의해 로케이트되지 않고, 이어서 RS에 의한 포워딩으로 인한, BS에 의해 수행되기 때문에, RS 없는 경우에 비해, 보다 큰 지연이 도입된다.

상술한 제안에 따라, 새로운 ARQ 메커니즘은 다음의 문제점들을 해소하기 위해 중계 기반 3GPP 시스템용으로 설계되어야 한다:

* 지연 단축

* Uu 인터페이스를 통한 상태 보고 전송 감소

* 헤더 오버헤드를 회피하기 위해 TPDU 헤더에서 여분 SN을 회피

* UE는, 여분 어플리케이션 레이어 재전송(extra application layer retransmission)을 회피하기 위해, ARS에 의해 손실되지만, BS에서 버퍼링되는 데이터의 재전송을 요청하도록 하는 메커니즘을 가져야 한다.

그래서, 그것은 3GPP 관련 명세(related specification), 예컨대, RLC(radio link control) 레이어 명세에서, 대응하는 ARQ 프로세스를 표준화한다.

기존 기술에서 제기된 상기 문제점들을 해소하기 위해, 본 발명이 제안된다. 그러므로, 본 발명의 목적은, ARQ 프로세스의 실행시에 지연을 감소시키고, Uu 인터페이스 상에 상태 보고의 전송을 감소시킬 수 있는, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운링크 ARQ 프로세스를 수행하는 방법을 제안하는 것이다.

상술한 목표들을 달성하기 위해, 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서, 다운링크 자동 요청 재전송 ARQ 프로세스를 수행하는 방법이 제안되며: BS는 하나 이상의 단말 장비들을 위한 제 2 데이터를 멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 RS에 전달하고; 제 1 데이터의 전송이 실패하면, RS에 대한 불필요한 ARQ 프로세스가 제 1 데이터의 재전송을 수행하기 위해 BS에 의해 트리거링되고; RS는 제 2 데이터를 생성하기 위해 BS로부터 전송된 제 1 데이터를 디멀티플렉싱하고, 디멀티플렉싱된 제 2 데이터를 단말 장비에 전달하고; 제 2 데이터의 전송이 실패하면, 단말 장비에 대한 불필요한 ARQ 프로세스는 제 2 데이터의 재전송을 수행하기 위해, RS에 의해 트리거링되고; 단말 장비는 제 2 데이터를 수신하고, 제 2 데이터의 수신을 위해 패시브(passive) ARQ 프로세스를 트리거링한다.

바람직하게는, 제 1 데이터는 TPDU(tunnel protocol data unit)이고, 제 2 데이터는 L2 PDU(link layer protocol data unit)이다.

바람직하게는, 제 1 데이터의 전송 실패는 BS와 RS 간의 HARQ 프로세스를 위한 RS로부터 최종 NACK 피드백에 또는 보다 높은 레이어로부터의 명령들에 기초하며; 제 2 데이터의 전송 실패는 RS와 단말 장비 간의 HARQ 프로세스를 위한 단말 장비로부터의 최종 NACK 피드백에 또는 보다 높은 레이어로부터의 명령들에 기초한다.

바람직하게는, 상기 패시브 ARQ 프로세스는: 손실된 제 2 데이터를 로케이트하기 위해, 수신된 제 2 데이터에 대한 재순서화 프로세스를 수행하는 단말 장비; 재순서화 프로세스에 따라 손실된 제 2 데이터를 나타내는 상태 보고를 산출하는 단말 장비; 및 상태 보고를 RS에 피드백하는 단말 장비를 포함한다.

바람직하게는, 상기 패시브 ARQ 프로세스는: RS는 단말 장비로부터 수신된 상태 보고에 따라, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되는, 제 2 데이터를 재전송하고; 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터에 대해, RS는 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 재전송하도록 BS에 나타내기 위해, 단말 장비로부터 수신된 상태 보고에 따라 새로운 상태 보고를 생성하는 것을 추가로 포함한다.

바람직하게는, 상기 패시브 ARQ 프로세스는: BS는, RS로부터 수신된 새로운 상태 보고에 따라, 단말 장비에서 손실한, 즉 그 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 재전송한다.

또한, 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 BS가 또한 제안되며, 그것은: 하나 이상의 단말 장비들에 대한 제 2 데이터를 멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 RS에 전달하는데 사용되는 전송 수단; 제 1 데이터의 전송이 실패하면, 제 1 데이터의 재전송을 수행하기 위해, RS에 불필요한 ARQ 프로세스를 트리거링하는데 사용되는, 불필요한 ARQ 프로세스를 핸들링(handling)하는 수단; 제 2 데이터의 수신을 위한 단말 장비에 의해 트리거링되는 패시브 ARQ 프로세스를 위한 RS로부터 전달된 상태 보고를 수신하기 위해 사용되는 수신 수단으로서, 상기 상태 보고는 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 나타내는, 상기 수신 수단; 및 RS로부터 수신된 상태 보고에 따라, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 재전송하는데 사용되는 패시브 ARQ 프로세스를 핸들링하는 수단을 포함한다.

또한, 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 RS가 추가로 제안되며, 그것은: 하나 이상의 단말 장비들에 대해 제 2 데이터를 멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 BS로부터 수신하는데 사용되며, 제 2 데이터의 수신을 위한 단말 장비에 의해 트리거링되는 패시브 ARQ 프로세스에 대해, 손실된 제 2 데이터를 나타내는 상태 보고를 단말 장비로부터 수신하는데 사용되는, 수신 수단; 제 2 데이터를 생성하기 위해 BS로부터 전달된 제 1 데이터를 디멀티플렉싱하는데 사용되는 디멀티플렉싱 수단; 단말 장비에 디멀티플렉싱된 제 2 데이터를 전달하는데 사용되는 전달 수단; 제 2 데이터의 전송이 실패하면, 제 2 데이터의 재전송을 수행하기 위해 단말 스테이션에 불필요한 ARQ 프로세스를 트리거링하는데 사용되는, 불필요한 ARQ 프로세스를 핸들링하는 수단; 및 단말 장비로부터 수신된 상태 보고에 따라, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되는, 제 2 데이터를 재전송하는데 사용되는, 패시브 ARQ 프로세스를 핸들링하는 수단을 포함한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 RS는: 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 재전송하도록 BS에 나타내기 위해, 단말 장비에서 손실한, 즉 그 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터에 대한 단말 장비로부터 수신된 상태 보고에 따라, 새로운 상태 보고를 생성하는데 사용되는, 상태 보고를 업데이트하는 수단을 추가로 포함한다.

본 발명에 따라, 상술한 BS 및 RS를 포함하는 무선 통신 시스템이 추가로 제안된다.

본 발명의 상술한 목적들, 이점들, 및 특징들은 도면들과 연계하여 바람직한 실시예의 상세한 설명을 참조함으로써, 명백해진다.

본 발명은, ARQ 프로세스의 실행시에 지연을 감소시키고, Uu 인터페이스 상에 상태 보고의 전송을 감소시킬 수 있는, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운링크 ARQ 프로세스를 수행하는 방법을 제공한다.

도 1a 내지 도 1c는 기존 기술에 기초하여 투-링크 ARQ 메커니즘의 일반적인 설명들을 도시하는 도면.
도 2는 중계 기반 3GPP 시스템을 위한 가능한 DL L2 (레이어 2) 사용자 평면 아키텍처(user plane architecture)를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운-링크 ARQ 프로세스를 수행하는, 방법을 도시하는 도면.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운-링크 ARQ 프로세스를 수행하는, 방법의 개략적인 시간 시퀀스 다이어그램들을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운-링크 ARQ 프로세스를 수행하기 위한 상태 머신(state machine)의 개략도.
도 6은 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 BS의 구조 다이어그램을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 RS의 구조 다이어그램을 도시하는 도면.

본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운-링크 ARQ 프로세스를 수행하는 방법은, 개선된 LTE의 대응하는 3GPP 명세에서 구현될 수 있다. 본 발명의 아이디어는 주로, 다음의 여러 가지 포인트들을 포함한다:

1) 불필요한 ARQ 프로세스가 수신기가 아닌 전송기에 의해 트리거링되고;

BS(eNodeB)는, 대응하는 L1(레이어 1) 전송이 실패한 후에, BS와 ARS 간의 불필요한 ARQ 프로세스를 자동으로 트리거링하고;

ARS는 손실된 TPDU를 로케이트하는 재순서화 프로세스를 수행하지 않고, 각각의 TPDU는 헤더 오버헤드를 세이브(save)하기 위해 SN을 갖지 않으며;

ARS는 간단히 동작하며, 그것은 단지 TPDU를 L2 PDU에 대해 디-멀티플렉싱하고, 그것들을 대응하는 UE에 즉시 포워딩한다. 이것은 RS 포워딩에 의해 야기되는 지연을 감소시키는 것을 돕는다.

ARQ 프로세스에 대해, 리소스들의 낭비를 회피하기 위해, ARS로부터의 상태 보고가 존재하지 않는다.

ARQ 재전송은 수신기가 아닌 전송기에 의해 트리거링되고, 빠른 ARQ 재전송이 레이턴시(latency)를 감소시킨다.

2) ARS는, 대응하는 L1 전송이 실패한 후에, ARS와 UE 간의 불필요한 ARQ 프로세스를 자동으로 트리거링하고; 빠른 ARQ 재전송이 레이턴시를 감소시킨다.

3) UE에 의해 트리거링된 패시브 ARQ 재전송은, 불필요한 ARQ 프로세스에 의해 야기된 잔여 에러(residual error)를 해소하기 위한 것이며;

UE는, 재순서화 프로세스 후에, 손실된 L2 PDU를 나타내는 상태 보고들을 생성하고, 그것들을 ARS에 전달한다.

"작은(small)" 상태 보고들은 Uu 인터페이스들 상에서 리소스들의 낭비를 감소시키는 것을 도우며;

ARS는, 대응하는 L2 PDU가 ARS에서 버퍼링되면, UE로부터 상태 보고를 수신하고, 이어서, 패시브 ARQ 재전송을 수행하고; 그렇지 않으면, ARS는 나머지 손실된 L2 PDU의 재전송을 수행하도록 BS에 나타내기 위해 새로운 상태 보고를 재생성하고;

BS는 ARS로부터 상태 보고를 수신한 후에, 불필요한 ARQ 프로세스에 의해 해결할 수 없는, 대응하는 L2 PDU에 대한 ARQ 재전송을 수행하고;

ARS 및 BS는 각각의 버퍼에서 UE에 의해 정확하게 수신된 패킷을 플러시(flush)한다.

표준 802.1 6j/D4에 따라, 중계 기반 3GPP 시스템에서 DL 사용자의 가능한 플랜 구조 다이어그램(possible plane structure diagram)이 도 2에 도시되어 있다.

도 2에서, 동일한 ARS에 액세스하는 다수 UE의 데이터는 ARS로 가는, TPDU에 멀티플렉싱될 수 있고, 이어서, 그 ARS는 이 TPDU를 원래 L2 PDU에 디멀티플렉싱하고, 그것들을 대응하는 UE들로 포워딩한다.

L2에서 암호화 프로세스를 수행하고, 현재 3GPP 사용자 평면 데이터 프로세스에 따라, 그 목적을 위해 사용되는, SN을 각각의 L2 PDU에 부착한다. 여분 TSN을 각각의 TPDU에 부착하는, 현재 802.1 6j/D4와 같이 동작할 필요가 없다. 이것은, Uu 인터페이스 상의 헤더 오버헤드를 감소시키는 것을 돕는다. 3GPP에서, 헤더 오버헤드를 어떻게 세이브하는지가 매우 중요한 주제이며, LTE 표준화 프로세스에서, 집중적인 논의가 존재한다. 그러므로, 후속하는 LTE - A 3GPP 시스템에 대해 매우 유용한 각각의 TPDU에 대한 SN이 없다.

본 발명에 따른 ARQ 프로세스는 두 개의 부분들:

BS와 ARS 간에 그리고 ARS와 UE 간에 수신기에 보다는 전송기에 의해 트리거링되는, 불필요한 ARQ 프로세스;

UE에 의해 트리거링되는, 패시브 ARQ 프로세스로 나눠질 수 있다.

도 3은 두 개의 스테이지 ARQ 프로세스의 일반적인 개념을 설명하며, 다음은 상세한 설명을 제공한다.

1. BS에 의해 트리거링되는, BS와 ARS 간의 불필요한 ARQ 프로세스.

BS는, 그것들을 ARS로 포워딩할 때, 각각의 TPDU의 개념들을 기록한다. 대응하는 TPDU L1 전송이 실패하면, BS는 ARS가 TPDU에 포함된 모든 L2 PDU를 손실함을 알고 있다. 이것은, 예컨대 최종 HARQ 재전송된 NACK(전송이 여전히, 링크 품질 열화에 의해 야기되는, 여러 가지 HARQ 재전송 후에 실패임)에 대해, 특별한 정책으로 인해 또는 L1 표시에 의해, L1 전송을 포기하도록 높은 레벨로부터의 표시에 기초할 수 있다. 결국, BS는 ARS로부터 상태 보고를 대기함이 없이, ARS에 대응하는 L2 PDU ARQ 스테이지 재전송을 자동으로 시작할 수 있다. 이 때에, ARS 상태 보고에 의해서라기보다는, BS 측에 의해 트리거링되는, 소위, 불필요한 ARQ L2 PDU 재전송은 BS와 ARS 간의 빠른 ARQ 재전송을 야기한다. 이 빠른 ARQ 재전송은 두 가지 사실들을 갖는데:

1) ARQ 재전송은, 재순서화 프로세스 후에 ARQ로부터의 상태 보고에 의해, 수신 측에서 트리거링되기보다는, L1 전송 실패 표시(HARQ NACK 또는 보다 높은 레이어로부터의 다른 표시에 의해서와 같이)에 의해, 전송기 측에서 트리거링된다.

2) 상태 보고는 그것의 HARQ 재전송으로 인한 지연을 겪는 L2 시그널링이다. 이러한 종류의 지연은 제안된 불필요한 ARQ 메커니즘에서 일어나지 않는다.

BS에 의해 트리거링되는 불필요한 ARQ 재전송의 또 다른 이점은, 상태 보고가 ARQ로부터 요청되지 않는다는 점이며, 그래서, 상태 보고들의 전송을 인한 Uu 인터페이스 상에서의 귀중한 무선 리소스들의 낭비가 감소된다.

불필요한 ARQ 메커니즘으로 인해, 여전히 약간의 잔여 에러들이 존재한다. 예를 들어, L1의 전송을 포기하는 특별한 전략은 미래에 이들 잔여 에러들에 의해 포함된 L2 PDU의 추가적인 재전송을 방지할 수 없다. 또한, NACK->ACK 에러(확률이 약 10e-3임)와 같은 L1 시그널링 에러들은, 그 시그널링 에러가 L2 PDU와 포함되는 제안된 불필요한 ARQ 재전송을 중단하므로, 잔여 에러들을 야기할 수 있다. ARS는, ARS가 이러한 타입들의 에러들을 검출할 수 없으므로, 대응하는 L2 PDU를 손실한다. 이것은, 아래에서 설명되는 UE 측으로부터 상태 보고들에 의해 해소될 수 있다.

2. ARS에 의해 트리거링되는, ARS와 UE 간의 불필요한 ARQ 프로세스

상술한 바와 같이, ARS는, 그 ARS가 손실된 TPDU를 로케이트할 필요가 없으므로, 재순서화 프로세스를 갖지 않고, 그 L2 PDU를 대응하는 UE에 포워딩한다. 그리고, 이것은, 엔드 투 엔드 지연을 감소시키는 것을 돕는다.

유사하게, L1 전송이 실패하면(예컨대, 그 최종 HARQ 재전송에 대한 각각의 L2 PDU의 L1 시그널링 HARQ NACK), ARS는 UE로의 대응하는 ARQ 스테이지 재전송을 자동으로 트리거링한다. 이것은 ARS 측에서, 소위, 불필요한 ARQ 재전송이다.

프로세스 및 이점들은 이전에 모니터되는 BS와 ARS 간의 불필요한 ARQ 메커니즘의 프로세스 및 이점들과 동일하다.

이 때에, 잔여 에러들, 예컨대, NACK->ACK 에러와 같은 L1 시그널링 에러들이 존재하고, 아래에서 설명되는 바와 같이, 이것은 UE에 의해 트리거링되는 패시브 ARQ 프로세스에 의해 해결된다.

3. UE에 의해 트리거링된 패시브 ARQ 프로세스

UE에 의해 트리거링된 패시브 ARQ 프로세스는, 앞에서 언급된 불필요한 ARQ 프로세스들에 의해 야기되는, 잔여 에러를 해소하는데 사용된다.

UE 측에서, 재순서화 프로세스는, 가능하게는, 다음의 두 가지 이유들로 인해, 손실된 L2 PDU를 로케이트하도록 수행된다:

첫 번째 이유는, ARS와 UE 간의 잔여 에러이다. 예를 들어, ARS 측에서 NACK->ACK 에러와 같은 L1 시그널링 에러들은 요청된 ARQ 재전송을 중단하지만, 대응하는 L2 PDU는 여전히 ARS에서 버퍼링된다.

두 번째 이유는, BS와 ARS 간의 잔여 에러이다. 그 에러 때문에, 대응하는 L2 PDU는 ARS에서 버퍼링되지 않고, 여전히 BS에서 버퍼링된다.

UE는, 소위 패시브 ARQ 프로세스인 ARQ 재전송을 요구하기 위해, 재순서화 프로세스에 따라, 손실된 L2 PDU를 나타내는 상태 보고를 생성한다.

ARS 측에서, UE로부터 상태 보고를 수신한 후에, ARS는 다음의 동작들을 수행한다:

ARS 측에서 버퍼링되는 UE에 의해 손실된, 이들 L2 PDU에 대해, ARQ 재전송을 수행한다. 이것은, ARS 측에서의 NACK->ACK 에러에 의해 또는 다른 에러들에 의해 야기되는 잔여 에러를 해결하는데 사용된다.

ARS는, UE에 의해 정확하게 수신되는, 대응하는 L2 PDU 버퍼를 플러시한다.

ARS는 보고들을 재생성하고, 추가로 ARQ 재전송을 수행하기 위해, UE 및 ARS가 BS 측에서 잔여 에러에 의해 가능하게 야기되는 L2 PDU를 손실함을 나타내는, UE로부터의 정보에 따라, 그것들을 BS에 전달한다.

BS 측에서, 상태 보고를 수신할 때, BS는 대응하는 L2 PDU ARQ 재전송 및 관련된 버퍼 플러시를 수행한다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 다운-링크 ARQ 프로세스를 수행하는 방법의 개략적인 시간 시퀀스 다이어그램들이다.

L1 실패 표시에 기초한 대응하는 ARQ 프로세스는 함께 연속적인, 도 4a 내지 도 4c에서 개시된다. BS 측에서 가장 초기에 가능한 ARQ 재전송은, 현재 802.16J/D4의 그것보다 보다 훨씬 앞인, 지점 D 및 지점 E에 있음이 명백하다. 또한, Uu 인터페이스를 통한 상태 보고가 크게 감소됨이 명백하다. 도 4a 내지 도 4c는 또한 잔여 에러가 해소되고, 그래서 어플리케이션 레이 재전송(application lay retransmission)을 감소시키는 것을 돕는 추가적인 잔여 에러가 존재하지 않음을 보여준다.

도 5는 BS 측에서 스테이트 머신(state machine)을 도시한다.

도 5에 도시된 바와 같이,

1: 데이터가 전달된 후에, 비-전달 상태(non-sent status)는 다른 측의 응답을 대기하는, 펜딩 상태(pending status)로 이전되고;

2: 폐기 원리(discard principle)가 만족된 후에, 비-전달 데이터가 폐기되고;

3: 펜딩 상태에서의 데이터가 폐기 원리를 만족한 후에, 그 데이터는 폐기되고;

4: ARQ 재전송 상태에서의 데이터가 폐기 원리를 만족한 후에, 그 데이터는 폐기되고;

5: 펜딩 데이터가 긍정적인 응답을 수신한 후에, 그 데이터는 클리어(clear)되고;

6: 펜딩 데이터가 재전송 요청을 수신한 후에, 그것은 ARQ 재전송 상태에 있고;

7: 데이터가 ARQ 재전송된 후에, 그것은 다시, 펜딩 상태에 있다는 것이 유의되어야 한다.

ARS 측에서의 스테이트 머신이 BS 측에서의 스테이트 머신과 유사하다.

도 6은 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 BS의 구조 다이어그램이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 BS는: 전달 수단(601), 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단(603), 수신 수단(605), 및 패시브 ARQ 프로세스 핸들링 수단(607)을 포함한다. 전달 수단(601)은 제 1 데이터를 RS에 전달하고, 제 1 데이터는 하나 이상의 단말 장비들에 대한 제 2 데이터를 멀티플렉싱한다. 제 1 데이터의 전송이 실패하면, BS에 대한 불필요한 ARQ 프로세스는 제 1 데이터에 대한 재전송을 수행하기 위해, 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단(603)에 의해 트리거링된다. 수신 수단(605)은 제 2 데이터의 수신을 위한 단말 장비에 의해 트리거링되는 패시브 ARQ 프로세스를 위해 RS로부터 전달된 상태 보고를 수신하는데 사용되며, 여기에서, 상태 보고는, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 나타낸다. 패시브 ARQ 프로세스 핸들링 수단(607)은 RS로부터 수신된 상태 보고에 따라, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 재전송하기 위해 사용된다.

도 7은 본 발명에 따라, 중계 기반 무선 통신 시스템에서 RS의 구조 다이어그램이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RS는: 전달 수단(701), 디멀티플렉싱 수단(703), 전달 수단(705), 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단(707), 패시브 ARQ 프로세스 핸들링 수단(709), 및 상태 보고 업데이팅 수단(7011)을 포함한다. 전달 수단(701)은 하나 이상의 단말 장비들로부터 제 2 데이터를 멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 BS로부터 수신하고, 제 2 데이터의 수신을 위한 단말 장비에 의해 트리거링되는 패시브 ARQ 프로세스에 대해, 손실된 제 2 데이터를 나타내는 단말 장비로부터 상태 보고를 수신한다. 디멀티플렉싱 수단(703)은 제 2 데이터를 생성하기 위해 BS로부터 전달된 제 1 데이터를 디멀티플렉싱한다. 전달 수단(705)은 디멀티플렉싱된 제 2 데이터를 단말 장비에 전달한다. 제 2 데이터의 전송이 실패하면, 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단(707)은 제 2 데이터의 재전송을 수행하기 위해 단말 스테이션에 대해 불필요한 ARQ 프로세스를 트리거링한다. 패시브 ARQ 프로세스 핸들링 수단(709)은, 단말 장비로부터 수신된 상태 보고에 따라, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되는, 제 2 데이터를 재전송한다. 상태 보고 업데이팅 수단(7011)은, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터를 재전송하도록 BS에 나타내기 위해, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않은, 제 2 데이터에 대한 단말 장비로부터 수신된 상태 보고에 따라 새로운 상태 보고를 생성한다.

또한, 본 발명에 의해 제안된 ARQ 메커니즘은 또한, UL 및 다른 무선 통신 시스템을 위해 사용될 수 있음에 유의하자.

본 발명은 다음의 이점들을 갖는데:

1) 불필요한 ARQ 메커니즘으로 인해, 전송 지연 단축;

2) BS 측에서 불필요한 방식에 의해 야기된, BS와 ARS 간의 빠른 ARQ 재전송;

3) ARS 측에서 불필요한 방식에 의해 야기된,A ARS와 UE 간의 빠른 ARQ 재전송;

4) UE로의 포워딩이 즉시 트리거링될 수 있도록, ARS에서 비 재순서화 프로세스(no re-ordering process);

5) 3GPP 시스템에 대한 중계 개념에 의해 도입되는 지연 문제를 해소하는 것을 도움;

6) UE에 의해 트리거링된 패시브 ARQ 메커니즘이 BS와 ARS에서 발생된 NACK->ACK 시그널링 에러에 의해 야기된 것들과 같은 잔여 에러들을 해소하고; ARS가 ARS에서 발생된 잔여 에러를 해소하기 위해 ARQ 재전송을 수행하고; BS가 UE로부터의 정보에 의해 잔여 에러를 검출하고, 대응하는 ARQ 재전송을 재개한다.

7) Uu 인터페이스를 통한 감소된 상태 보고 전송, BS와 ARS 간의 ARQ 재전송을 위한 ARS로부터의 불필요한 상태 보고가 없음; UE로부터의 NACK 상태 보고만이 불필요한 ARQ 프로세스에 의해 남겨진 잔여 에러를 해소하기 위해 작은 수의 L2 PDU을 포괄하는 것을 필요로 한다.

8) 비 재순서화로 인한 간단한 ARS 동작 프로세스가 필요하다.

9) SN이, Uu 인터페이스를 통해 헤더 오버헤드를 감소시키는 것을 돕는 TPDU에 부착되지 않는다.

본 발명이 본 발명의 바람직한 실시예를 조합함으로써 위에서 이미 도시되어 있지만, 기술분야의 당업자들은, 임의의 수정예 및 교체 및 변경이 본 발명의 범위 및 사상에서 벗어남이 없이 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 그래서, 본 발명은 위의 실시예에 제한되지 않고, 첨부된 청구범위 및 그것들의 등가물들에 의해 제한된다.

601: 전달 수단 603: 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단
605: 수신 수단 607: 패시브 ARQ 프로세스 핸들링 수단
701: 수신 수단 703: 디멀티플렉싱 수단
705: 전달 수단 707: 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단
7011: 상태 보고 업데이팅 수단

Claims

중계 기반 무선 통신 시스템에서, 다운링크 자동 재전송 요청 ARQ 프로세스(downlink automatic retransmission request ARQ process)를 수행하는 방법에 있어서,
BS가 하나 이상의 단말 장비들에 대한 제 2 데이터를 멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 RS에 전달하는 단계;
상기 제 1 데이터의 전송이 실패하면, RS에 대한 불필요한 ARQ 프로세스(unsolicited ARQ process)가 상기 제 1 데이터의 재전송을 수행하기 위해, 상기 BS에 의해 트리거링되는 단계;
상기 RS가 상기 제 2 데이터를 생성하기 위해 상기 BS로부터 전송된 상기 제 1 데이터를 디멀티플렉싱(demultiplex)하고, 상기 디멀티플렉싱된 제 2 데이터를 단말 장비에 전달하는 단계;
상기 제 2 데이터의 전송이 실패하면, 상기 단말 장비에 대한 불필요한 ARQ 프로세스가 상기 제 2 데이터의 재전송을 수행하기 위해, 상기 RS에 의해 트리거링되는 단계; 및
상기 단말 장비가 상기 제 2 데이터를 수신하고, 상기 제 2 데이터의 수신을 위한 패시브 ARQ 프로세스(passive ARQ process)를 트리거링하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 데이터는 TPDU(tunnel protocol data unit)이고, 상기 제 2 데이터는 L2 PDU(link layer protocol data unit)인, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 데이터 전송의 실패는, 상기 BS와 상기 RS 간의 HARQ 프로세스를 위한 상기 RS로부터 최종 NACK 피드백 또는 보다 높은 레이어들(higher layers)로부터의 명령들에 기초하고;
상기 제 2 데이터 전송의 실패는, 상기 RS와 상기 단말 장비 간의 상기 HARQ 프로세스를 위한 상기 단말 장비로부터의 상기 최종 NACK 피드백 또는 보다 높은 레이어들로부터의 명령들에 기초하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 패시브 ARQ 프로세스는:
상기 단말 장비가 손실된 제 2 데이터를 로케이트(locate)하기 위해, 수신된 상기 제 2 데이터에 대한 재순서화 프로세스(reordering process)를 수행하는 단계;
상기 단말 장비가 상기 재순서화 프로세스에 따라 상기 손실된 제 2 데이터를 나타내는 상태 보고를 생성하는 단계; 및
상기 단말 장비가 상기 상태 보고를 상기 RS에 피드백하는 단계를 포함하는, 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 패시브 ARQ 프로세스는:
상기 RS가 상기 단말 장비로부터 수신된 상기 상태 보고에 따라, 상기 단말 장비에서 손실한, 즉 상기 RS에서 버퍼링되는, 상기 제 2 데이터를 재전송하는 단계; 및
상기 단말 장비에서 손실한, 상기 RS에서 버퍼링되지 않는, 상기 제 2 데이터에 대해, 상기 RS는 상기 단말 장비에서 손실한, 즉 상기 RS에서 버퍼링되지 않는, 상기 제 2 데이터를 재전송하도록 상기 BS에 지시하기 위해, 상기 단말 장비로부터 수신된 상기 상태 보고에 따라 새로운 상태 보고를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 패시브 ARQ 프로세스는:
상기 BS가 상기 RS로부터 수신된 상기 새로운 상태 보고에 따라, 상기 단말 장비에서 손실한, 즉 상기 RS에서 버퍼링되지 않는, 상기 제 2 데이터를 재전송하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
중계 기반 무선 통신 시스템에서의 BS에 있어서,
하나 이상의 단말 장비들에 대한 제 2 데이터를 디멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 RS에 전달하는데 사용되는 전달 수단;
상기 제 1 데이터의 전송이 실패하면, 상기 제 1 데이터의 재전송을 수행하기 위해, 상기 RS에 대해 불필요한 ARQ 프로세스를 트리거링하는데 사용되는, 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단;
상기 제 2 데이터의 수신을 위한 단말 장비에 의해 트리거링되는 상기 패시브 ARQ 프로세스에 대한 상기 RS로부터 전달되는 상태 보고를 수신하는데 사용되는 수신 수단으로서, 상기 상태 보고는 상기 단말 장비에서 손실한, 즉 상기 RS에서 버퍼링되지 않는, 상기 제 2 데이터를 나타내는, 상기 수신 수단; 및
상기 RS로부터 수신된 상기 상태 보고에 따라, 상기 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되지 않는, 상기 제 2 데이터를 재전송하는데 사용되는, 패시브 ARQ 프로세스 핸들링 수단을 포함하는, BS.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 데이터는 TPDU이고, 상기 제 2 데이터는 L2 PDU인, BS.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 데이터 전송의 실패는 상기 BS와 상기 RS 간의 HARQ 프로세스에 대한 상기 RS로부터의 최종 NACK 피드백 또는 보다 높은 레이어들로부터의 명령들에 기초하는, BS.
중계 기반 무선 통신 시스템에서의 RS에 있어서,
하나 이상의 단말 장비들에 대한 제 2 데이터를 디멀티플렉싱하는 제 1 데이터를 BS로부터 수신하는데 사용되고, 상기 제 2 데이터의 수신을 위한 상기 단말 장비에 의해 트리거링되는 패시브 ARQ 프로세스에 대해, 손실된 제 2 데이터를 나타내는 상태 보고를 상기 단말 장비로부터 수신하는데 사용되는, 수신 수단;
상기 제 2 데이터를 생성하기 위해 상기 BS로부터 전달되는 상기 제 1 데이터를 디멀티플렉싱하는데 사용되는, 디멀티플렉싱 수단;
상기 디멀티플렉싱된 제 2 데이터를 상기 단말 장비에 전달하는데 사용되는 전달 수단;
상기 제 2 데이터 전송이 실패하면, 상기 제 2 데이터의 재전송을 수행하기 위해 상기 단말 스테이션(terminal station)에 상기 불필요한 ARQ 프로세스를 트리거링하는데 사용되는, 불필요한 ARQ 프로세스 핸들링 수단, 및
상기 단말 장비로부터 수신된 상기 상태 보고에 따라, 단말 장비에서 손실한, 즉 RS에서 버퍼링되는, 상기 제 2 데이터를 재전송하는데 사용되는, 패시브 ARQ 프로세스 핸들링 수단을 포함하는, RS.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 데이터는 TPDU이고, 상기 제 2 데이터는 L2 PDU인, RS.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 데이터 전송의 실패는, 상기 RS와 상기 단말 장비 간의 HARQ 프로세스를 위한 상기 단말 장비로부터 최종 NACK 피드백 또는 보다 높은 레이어들로부터의 명령들에 기초하는, RS.
제 10 항에 있어서,
상기 단말 장비에서 손실한, 즉 상기 RS에서 버퍼링되지 않는, 상기 제 2 데이터를 재전송하도록 상기 BS에 지시하기 위해, 상기 단말 장비에서 손실한, 즉 상기 RS에서 버퍼링되지 않는, 상기 제 2 데이터에 대한 상기 단말 장비로부터 수신된 상태 보고에 따라 새로운 상태 보고를 생성하는데 사용되는, 상태 보고 업데이팅 수단을 추가로 포함하는, RS.
제 7 항에 따른 BS 및 제 11 항에 따른 RS를 포함하는, 무선 통신 시스템.