KR20120016174A

KR20120016174A - 조정 다중점 송신을 이용하여 수신된 패킷에 대한 부정 승인의 송신에서의 지연 도입

Info

Publication number: KR20120016174A
Application number: KR1020127000419A
Authority: KR
Inventors: 폴 벅넬
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2012-02-22
Also published as: US20120120927A1; EP2467963B1; US9025573B2; KR101307625B1; JP2013502794A; CN102474392A; JP5482900B2; EP2467963A1; CN102474392B; WO2011020980A1

Abstract

제1 장치에서의 통신 방법으로서, 상기 제1 장치는 제2 장치로부터 직접 루트(direct route)를 통해 데이터를 수신하고 이에 응답하여 승인 신호를 송신하며, 동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 그 데이터가 상기 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않은 경우, 상기 제1 장치는 상기 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 상기 간접 루트를 통한 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 간접 루트 지연이 도입되지 않는다.

Description

조정 다중점 송신을 이용하여 수신된 패킷에 대한 부정 승인의 송신에서의 지연 도입{INTRODUCING A DELAY IN THE TRANSMISSION OF A NACK FOR A PACKET RECEIVED EMPLOYING COORDINATED MULTI-POINT TRANSMISSION}

본 발명은 일반적으로 이동 통신 시스템과 같은 전기 통신 시스템과 관련되고, 구체적으로는 수신된 데이터를 복수의 수신점이 최적으로 결합시키는 HARQ를 사용하여 데이터를 송신 및 수신하는 방법과 관련된다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 및 UMTS LTE(Long Term Evolution)와 같은 차세대 이동 통신은 기존의 시스템에 비해 개선된 서비스를 사용자에게 제공하는 것을 목표로 한다. 이러한 시스템은 음성, 비디오 및 무선 데이터와 같은 넓은 범위의 정보를 처리하고 송신하기 위한 높은 데이터 레이트의 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다.

LTE는 사용자에게 높은 데이터 레이트로 고속 데이터 서비스를 전달하기 위한 기술이다. UMTS 및 이전 세대의 이동 통신 표준에 비해, LTE는 또한 감소된 지연, 증가된 셀 에지 커버리지(cell edge coverage), 감소된 비트 당 비용, 유연한 스펙트럼 사용 및 다중 라디오 액세스 기술 이동성을 제공한다.

LTE는 다운링크(DL)(기지국(BS)으로부터 사용자 장비(UE)로의 통신)에서 100 Mbps보다 높고 업링크(UL)(UE로부터 BS로의 통신)에서 50 Mbps보다 높은 피크(peak) 데이터 레이트를 제공하도록 설계되었다. 현재 표준화 중인 LTE-A(LTE-Advanced)는 다운링크에서 1 Gbps, 업링크에서 500 Mbps까지 가능하도록 LTE 시스템을 더 개선할 것이다.

OSI 모델은 컴퓨터 대 컴퓨터 통신의 복잡한 작업들을 일련의 계층으로 분할한다. OSI 모델에서의 계층들은 최저 수준으로부터 최고 수준으로 정렬된다. 이러한 계층들은 함께 OSI 스택(stack)을 구성한다. LTE 스택은 최저 수준에서 최고수준에 이르기까지 1. PHY 계층, 2. 계층 2(MAC, RLC, PDCP 포함) 및 3. 계층 3(RRC 포함)과 같은 계층들을 포함한다. UMTS, LTE 및 LTE-A는 수신 단말기가 올바르게 디코딩되지 않는 패킷의 재송신을 요청하는 방식인 고수준 계층 ARQ(Automatic Repeat Request)를 모두 사용할 수 있다. 또한, 저수준 계층 혼성(Hybrid) ARQ(HARQ) 방식이 사용되는데, 이는 ARQ와 소정의 FEC(Forward Error Coding)의 동시 결합이다. 언급된 HARQ는 계층 2의 최저 서브 계층에 있고, ARQ는 RLC(하나 더 높은 서브 계층)에 있다.

ARQ와 HARQ는 둘 다 수신된 패킷을 처리하고 이러한 패킷이 오류 없이 수신되는지 여부를 결정함으로써 작동한다. 오류를 가지고 수신된 패킷에 대해서는 이러한 오류를 표시하도록 NACK(부정 승인, Negative ACKnowledgement) 제어 신호가 송신기에 발송된다. 수신기에 의해 성공적으로 디코딩된 패킷에 대해서는 ACK(승인) 제어 신호가 송신기에 발송된다. 송신기는 수신된 제어 신호에 따라 데이터 패킷을 재송신하거나 새로운 데이터 패킷을 송신할 것이다. 대개 송신기가 ACK를 수신하는 경우 새로운 데이터 패킷이 송신 버퍼로부터 송신되고, NACK가 수신되는 경우 이전에 송신된 패킷의 재송신이 수신기에 송신된다. 패킷의 재송신이 수신기에 의해 수신되는 경우, 수신기는 이제 패킷을 성공적으로 디코딩하기 위해 이전에 성공적으로 디코딩되지 못한 패킷과 새로운 정보의 결합을 시도할 수 있다. 원래의 패킷과 재송신된 패킷의 결합(또는 연성(soft) 결합)은 패킷이 성공적으로 디코딩될 확률을 증가시킬 것이다.

전형적으로 HARQ는 HARQ 주체(HARQ가 인에이블된 주체)에서 복수의 HARQ 프로세스(데이터의 패킷에 대한 송신 기회로 작용하는 타임 슬롯(time slot) 또는 HARQ 채널을 중단 및 대기하는 것)에 의해 DL 및 UL에서 수행된다. 즉, 하나의 데이터 패킷에 대한 HARQ 프로세스는 이전의 데이터 패킷에 대한 프로세스가 완료되기 전에 시작될 수 있다. 복수의 HARQ 프로세스를 사용하는 것은 데이터의 송신이 계속되게 하고 송신기가 수신기로부터 ACK 또는 NACK의 송신을 기다리는 동안에 데이터의 송신이 멈추지 않게 한다. 그러므로 8개 채널의 경우 데이터가 발송될 수 있는 8개의 타임 프레임(time frame)(1 내지 8)이 존재할 것이다. 따라서, 수신기로부터 송신기로 ACK/NACK 신호가 다시 발송되기를 기다릴 필요가 없이 새로운 데이터가 8개의 연속적인 타임 슬롯에서 발송될 수 있다.

전형적으로, 수신기는 최대 송신 회수 이내에서 주어진 패킷에 대해 NACK를 여러번 송신할 수 있는데, 이것은 전형적으로 서비스에 속하는 데이터 스트림으로부터의 제1 데이터 패킷이 송신되기 전에 미리 정의된다.

일반적으로, HARQ 방식은 첫 번째 송신과 재송신 사이의 타이밍 관계에 있어서 동기적 또는 비동기적으로 분류될 수 있다. 동기 방식에 있어서, 부정 승인되었던 데이터 패킷의 재송신은 최초 송신에 대해 미리 정의된 타이밍에서 이루어진다. 이러한 미리 정의된 타이밍 오프셋(offset)을 사용하는 장점은 HARQ 프로세스 번호와 같은 제어 정보를 수신기에 알릴 필요가 없다는 점이다. 이러한 HARQ 프로세스 번호는 수신된 데이터 패킷의 타이밍으로부터 구해진다. 비동기 방식에 있어서, 재송신은 제1 송신에 대해 임의의 시점에 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 그 재송신이 어느 HARQ 프로세스와 관련되는지를 식별하기 위해 HARQ 프로세스 번호가 요구될 것이다. LTE에서는 UL 및 DL에 대해 동기적 HARQ가 사용된다.

도 1은 LTE에서의 동기적 DL 및 UL HARQ 동작에 대한 타이밍 관계를 도시한다. DL(상단) 섹션(10)에서, 기지국은 제어/할당 정보를 송신하고, UE는 이를 Txt의 송신 시간 후에 수신한다. 반대로, UL(하단) 섹션(20)에서는 UE가 송신하고 eNB는 송신 시간 Txt 후에 수신한다. 음영 부분은 eNB로부터의 특정한 할당 정보의 송신 및 UE로부터의 응답을 나타낸다. 여기에 도시된 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)는 UL-SCH(Uplink Shared Channel) 운송 채널(transport channel)로부터의 데이터를 운반하고, DFT-S-OFDM(DFT-Spread OFDM)을 사용한다. 본 도표에서 UE는 UE DL 상의 PDCCH(Physical Data Control Channel) 상에서 제어/할당 정보를 수신할 것이다. 이는 도표에 도시된 최대 UE 처리 시간 이내의 임의의 시점에서의 UL 송신을 가능하게 할 것이다. UL 데이터의 수신 후에, eNB는 미리 결정된 고정 eNB 처리 시간(LTE의 경우 3 ms)을 갖는데, 이때 eNB는 PDCCH/PHICH(Physical HARQ Indicator Channel) 제어 채널 상에서 ACK/NACK 정보를 다시 UE에 발송해야 한다. 이는 재송신이 요구되는지 또는 새로운 송신이 이루어질 수 있는지 여부를 UE에게 표시할 것이다.

LTE에서는 동기적 UL HARQ가 UE에 의해 두 가지 방식으로 제어된다. UE는 HICH(HARQ Indicator Channel) 상에서 ACK/NACK 표시를 갖는 ACK/NACK 신호를 발송할 수 있고, 또한 UL 송신 또는 재송신을 위한 자원은 PDCCH 상에서 자원 할당 신호로 표시된다. 아래의 표 1은 현재 어떻게 ACK/NACK 및 자원 할당의 결합이 해석되는지를 도시한다.

LTE-A는 기존의 LTE 시스템에 대한 성능 개선, 특히 더 높은 데이터 레이트의 송신 및 셀 에지 커버리지에 대한 개선을 위한 새로운 기법들을 사용할 것이다.

조정 다중점(Coordinated Multi-Point; CoMP) 송신/수신은 높은 데이터 레이트의 커버리지, 셀-에지 처리량(throughput)을 개선하고/하거나 시스템 처리량을 증가시키기 위한 도구로서 사용될 수 있다. CoMP는 LTE-A(LTE-Advanced) 기술 사양에 포함되는 것이 고려되고 있다.

다운링크 조정 다중점 송신은 복수의 지리적으로 격리된 송신점 사이의 동적 조정을 의미한다. 업링크 조정 다중점 수신은 UE를 위한 라디오 인터페이스의 물리 계층에 대한 LTE RAN1(Radio Area Network) 사양에 대해 매우 제한적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 스케줄링(scheduling) 결정은 셀들 사이에서 간섭을 제어하기 위해 조정될 수 있고, RAN1 사양에 소정의 영향을 미칠 수 있다.

HARQ ACK/NACK 시그널링의 송신 및 수신은 데이터 및 제어 신호에 대한 송신 경로들이 현저히 상이하고 가변적인 송신 시간을 가질 수 있는 UL CoMP의 경우에 복잡하다. 예컨대 데이터가 UL 상에서 송신되는 경우, 이는 복수의 지리적으로 격리된 위치에서 이들 사이의 상당한 운송 지연을 가지고 수신될 수 있다. 이는 분산된 수신점들로부터의 패킷들의 연성 결합 및 연관된 ACK/NACK 시그널링의 송신을 위한 설계를 복잡하게 할 것이다.

복수의 지리적으로 격리된 지점에서 UL에서 UE로부터의 데이터를 수신하는 것은 소정의 네트워크 노드에서 이러한 UL 신호들을 결합할 것을 요구하여 최적의 방식으로 상이한 UL 데이터 스트림들을 결합할 수 있게 할 것이다(예컨대 JP(Joint Processing) 또는 조정 스케줄링/빔 형성(Beamforming)).

데이터 수신의 승인을 위해 사용되는 방법에 대한 현저한 부정적 영향 없이 CoMP 또는 다른 유사한 기능을 구현하는 것이 바람직하다.

본 발명은 독립항들에서 정의되는데, 이들에 대한 참조가 이제 이루어질 것이다. 유리한 전개는 종속항들에서 제시된다.

제1 방법 태양에 따르면, 본 발명의 실시예는 제1 장치에서의 통신 방법을 제공하는데, 제1 장치는 제2 장치로부터 직접 루트(direct route)를 통해 데이터를 수신하고 응답하여 승인 신호를 송신하며, 동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 그 데이터가 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않은 경우, 제1 장치는 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 간접 루트를 통한 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 간접 루트 지연이 도입되지 않는다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 간접 루트를 통한 데이터의 수신을 가능하게 하기 위한 지연은 필요에 따라서만 적용된다. 데이터가 올바르게 수신되는 경우(즉 예컨대 디코딩 가능하거나 최소 오류 가능성을 가지고 디코딩 가능하도록 정확하게 수신되는 경우), 이러한 지연이 도입되지 않을 것이다.

당업자는 "직접 루트" 및 "간접 루트"라는 용어가 상대적이며, 직접 루트는 간접 루트(또한 더 중계될 수 있음)에 비해 더욱 더 적은 링크를 포괄하는 한 소정의 형태의 중계를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 그러나, 대부분의 실시예에서 직접 루트라는 용어는 예컨대 이동 핸드셋(handset)으로부터 기지국으로의 단일 링크 또는 홉(hop)을 가리킬 것이다.

지연은 임의의 적합한 방식으로 구현될 수 있다. 바람직하게는 DTX 신호(송신이 예상되었을 수 있는 경우 송신의 결여로 간주될 수 있음)는 예상 승인 신호를 대체하여 간접 루트 지연을 생성한다.

물론, 데이터가 올바르게 수신되지 않고 간접 루트를 통한 송신이 여전히 대기중이라고 하더라도 간접 루트 지연을 도입하는 것이 바람직하지 않은 상황이 존재할 수 있다. 유리하게도, 동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고, 그 데이터가 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않으며, 동작시의 서비스 품질 요건이 이러한 지연을 허용하는 경우에만 제1 장치는 간접 루트 지연을 도입한다.

서비스 품질 요건은 전역적(global)이고 소정 기간에 걸쳐 고정되거나 통화/사용자 특정적일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 장치의 간접 루트 지연 기능은 데이터의 송신 파라미터(특성)를 고려하여 간접 루트 지연이 도입되는지 여부 및/또는 간접 루트 지연의 최대 길이를 결정하도록 구성된다. 따라서, 예컨대 데이터가 긴급하거나 높은 중요성을 갖는 것으로 플래그(flag)되는 경우 모든 상황에서 간접 루트 지연이 선택 해제될 수 있어, 직접 루트를 통해 수신된 데이터가 디코딩될 수 없는 경우에 즉시, 다시 말해 데이터가 간접 루트를 통해 수신되기 전에 재송신이 요청되도록 한다. 이러한 구성은 송신 전에 또는 송신과 함께 이루어질 수 있다. 일 구현예에서, 간접 루트 지연의 도입 및/또는 길이에 관한 결정은 데이터 패킷 특성에 따른 데이터 송신 전에 미리 구성된다.

통신 방법은 또한 제2 장치에 발송된 승인 신호와 결합하여 상기 데이터의 송신 및 재송신을 제어하기 위해 해석되는 자원 할당 신호의 송신을 포함할 수 있다. 예컨대, 물리 데이터 제어 채널이 자원 할당을 제공할 수 있다.

많은 실시예에서, 승인 신호는 데이터가 올바르게 수신되는 경우 긍정 승인(positive acknowwledgement)을 포함하고, 데이터가 올바르게 수신되지 않는 경우 부정 승인을 포함한다. 예컨대, 승인 신호는 ARQ 또는 HARQ에서 ACK/NACK 신호일 수 있다. 따라서 부정 승인은 지정된 또는 미리 결정된 시간에 데이터의 재송신에 대한 요청으로서 적절하게 작용한다.

바람직하게는, 부정 승인이 발송되는 경우 제1 장치에 대한 데이터의 재송신을 위해, 간접 루트 지연은 새로운 데이터의 송신 대신에 미리 결정된 타임 슬롯이 사용될 수 있게 한다. 이러한 유리한 효과는 동기적 승인 방법에 적합하다.

본 발명의 실시예에 따른 간접 루트 지연은 적절하게 간접 및 직접 루트들로부터의 데이터의 연성 결합을 초래할 수 있다. 바람직하게는, 간접 루트 지연이 도입되는 경우, 데이터는 제1 장치에 저장되고, 이후 간접 루트를 통해 수신된 동일한 데이터와 결합되어 다중점 결합 데이터를 형성한다. 다중점 결합 데이터라는 용어는 복수의 지점에 대한 송신으로부터 수집된 데이터를 지칭하는 데 사용된다.

바람직하게는, 제1 장치는 다중점 결합 데이터를 평가하고, 다중점 결합 데이터가 디코딩 가능한 경우 긍정 승인을 갖고 상기 다중점 결합 데이터가 디코딩 가능하지 않은 경우 부정 승인을 갖는 승인 신호를 송신한다.

본 발명의 실시예는 특히 예컨대 UMTS, LTE, 또는 LTE-A 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서 데이터가 업링크 상에서 데이터 패킷으로서 발송되는 응용예에 적합하다.

이러한 그리고 다른 경우에 있어서, 직접 루트 및 간접 루트를 통한 송신은 조정 다중점 방법의 일부일 수 있다. 본 명세서에서는 단일 간접 경로가 언급되었지만, 그 대신 둘 이상의 간접 루트가 제공될 수 있는데, 예컨대 직접 및 간접 루트는 조정 다중점 송신점 집합을 반영할 수 있다.

제1 방법 태양에 대응되는 장치 태양에 따르면, 본 발명의 실시예는 제1 장치를 제공하는데, 제1 장치는, 제2 장치로부터 직접 루트 및 간접 루트를 통해 데이터를 수신하도록 동작 가능한 수신기; 직접 수신된 데이터가 디코딩될 수 있는지 여부를 결정하도록 동작 가능한 프로세서; 응답하여 승인 신호를 송신하도록 동작 가능한 송신기; 및 동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 직접 루트를 통해 수신된 데이터가 디코딩 가능하지 않은 경우 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 상기 간접 루트를 통한 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 이러한 간접 루트 지연을 도입하지 않도록 동작 가능한 제어기를 포함한다.

추가 태양에 따르면, 본 발명의 실시예는 제1 장치 및 제2 장치를 포함하는 통신 시스템을 제공하는데, 제2 장치는 제1 장치에 데이터를 송신하도록 동작 가능한 송신기를 포함하고, 제1 장치는 제2 장치로부터 직접 루트 및 간접 루트를 통해 상기 데이터를 수신하도록 동작 가능한 수신기 및 승인 신호를 송신하도록 동작 가능한 송신기를 포함하며, 제1 장치는 또한 동일한 데이터가 직접 루트를 통해, 그리고 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 데이터가 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않은 경우 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 간접 루트를 통한 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 이러한 간접 루트 지연을 도입하지 않도록 동작 가능한 제어기를 포함한다.

바람직하게는, 제1 장치는 기지국(예컨대 LTE 시스템에서의 eNode 기지국)이고 제2 장치는 사용자 장비(예컨대 이동 전화 핸드셋 또는 다른 이동 또는 고정 종단 사용자 디바이스)이다.

위에서 언급된 바처럼, DTX 또는 비 송신 신호가 지연으로서 발송될 수 있는데, 이러한 경우 제2 장치(또는 UE) 내의 버퍼는 승인 신호 대신에 DTX 신호를 수신하는 경우 재송신을 위해 데이터를 저장하도록 동작 가능하다.

바람직하게는, 제2 장치는 데이터의 재송신을 위해 허용되는 최대 간접 루트 지연을 제어하도록 동작 가능한 타이머를 포함한다.

추가 방법 태양에 따르면, 본 발명의 실시예는 제1 장치 및 제2 장치를 포함하는 통신 시스템에서의 방법을 제공하는데, 본 방법은 제2 장치가 제1 장치에 데이터를 송신하는 단계, 제1 장치가 직접 루트를 통해 데이터를 수신하는 단계 및 동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 그 데이터가 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않은 경우 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 상기 간접 루트를 통한 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 이러한 간접 루트 지연을 도입하지 않는 단계를 포함한다.

최종 태양에 따르면, 본 발명의 실시예는 장치 상으로 다운로드되는 경우 그 장치가 위에서 전술된 제1 장치가 되게 하거나 또는 전기 통신(telecommunication) 장치의 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행되는 경우 선행하는 방법 청구항들 중 임의의 것의 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.

임의의 상이한 태양들과 관련하여 전술된 특징들은 다른 태양들의 특징들 중 임의의 것 또는 전부와 결합될 수 있는데, 그것은 이들이 동일한 발명과 관련되기 때문이다. 특히, 위에서 전술된 방법 단계들을 반영하는 수단이 장치 태양에서 제공될 수 있다.

이제 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 특징들 및 대비되는 예들이 순전히 예시로서 기술될 것이다.

도 1은 LTE에서의 동기적 DL 및 UL HARQ 동작에 대한 타이밍 관계를 도시하는 도면.
도 2는 일반적인 실시예의 흐름도.
도 3은 LTE 네트워크 아키텍처의 개략도.
도 4는 UL CoMP의 개략도.
도 5는 추가 대기 시간이 있는 UL CoMP HARQ 처리에 대한 개략 타이밍도.
도 6은 aeNB로부터의 ACK가 있는 UL CoMP HARQ 처리에 대한 개략 타이밍도.
도 7은 동기 송신을 위한 HARQ 처리의 정보 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 지연 동기 송신(Delayed Synchronous Transmission)을 위한 HARQ 처리에 대한 정보 흐름도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 DTX 및 지연 재송신이 있는 UL CoMP HARQ 처리에 대한 개략 타이밍도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지연 재송신에 대한 요청이 있는 UL CoMP HARQ 처리에 대한 개략 타이밍도.

도 2는 본 발명의 일반적인 실시예를 도시한다. 단계 31에서 데이터가 수신된다(예컨대 업링크 상에서 기지국에 의해). 단계 32에서 데이터가 디코딩 가능한지 여부가 결정되고, 그러한 경우 본 방법은 단계 33에서 긍정 승인의 송신으로 종료된다. 이후 본 방법은 후속 데이터 패킷에 대한 별개의 프로세스로 재개될 수 있다. 그러나, 데이터가 디코딩 가능하지 않은 경우, 본 방법은 데이터가 또한 간접적이고 더 긴 경로를 통해 수신될지 여부를 단계 34에서 검사한다. 그렇지 않은 경우, 본 방법은 단계 36에서 부정 승인(가능하게는 재송신에 대한 요청)으로 종료된다. 데이터가 더 긴 경로를 통할 것으로 예상되면, 이러한 제2 경로를 통한 데이터가 디코딩을 가능하게 하고 재송신이 필요 없게 할 경우 그 수신을 가능하게 하도록 단계 35에서 지연이 도입된다.

LTE는 본 발명의 구현예에 적합하며, 전형적인 LTE 네트워크가 도 3에 도시된다. 이 도면에서, 사용자 장비(UE)(40)는 라디오 인터페이스(Uu)에 의해 eNB(enhanced Node Base-station)(41)에 접속된다. 이러한 UE에 대한 UP(User Plane) 데이터는 LTE에 대한 코어 네트워크 아키텍처인 SAE(System Architecture Evolution)로의 서빙 게이트웨이(Serving GateWay; SGW)(42)에 라우팅(route)된다. 전형적으로, 서빙 게이트웨이는 X2 인터페이스에 의해 상호 접속될 수 있는 몇몇 eNB(여기에서는 두 개의 SGW(42 및 43)로 표현됨)에 사용되는데, 이는 eNB들 사이의 실제 물리적 접속일 수 있거나 다른 네트워크 노드를 통한 논리적 접속으로 구현될 수 있다. S1-U 인터페이스는 eNB들을 서빙 게이트웨이에 접속시킨다.

도 4에 도시된 바처럼, CoMP가 사용되는 경우 앵커(anchor)(또는 서비스) eNB(aeNB)(41)는 DL에서 송신 자원을 할당하고, 이후 패킷은 UL에서 UE(40)에 의해 aeNB에 송신되고 CoMP 송신점 집합에서 정의되는 적어도 다른 eNB(43)에 송신될 것이다. 데이터는 앵커 eNB(aeNB)에서의 결합을 위해 CoMP 송신점 집합 내의 eNB들로부터 포워딩(forwarding)될 것이다. 이러한 데이터 포워딩은 도 4에 도시된 eNB들 사이의 X2 인터페이스를 사용할 것이다. eNB들에서의 처리 시간 및 X2 지연으로 인해, 전체 지연은 현재 예상되는 HARQ 왕복 시간(round trip time; RTT)보다 길 것이다. 이러한 지연은 HARQ 프로세스의 데이터 정체(data stalling) 및/또는 다른 문제를 야기할 수 있다.

LTE UL의 현재 동작시에, 패킷 A가 정확하게 수신되지 않는 경우 재송신에 대한 필요를 표시하는 NACK가 UE에 발송될 것이다.

도 1은 LTE FDD UL에 대해 eNB가 UE로부터의 UL 송신을 디코딩하고 ACK 또는 NACK를 송신하는 데 3 ms의 한정된 시간이 존재함을 나타낸다. 위에서 언급된 바처럼, UL CoMP 방식의 경우 다른 eNB들로부터 정보를 수신하는 데 있어서의 지연(처리 및 X2 백홀(backhaul))이 이러한 3 ms보다 클 가능성이 매우 높다.

UL CoMP가 사용되는 경우, UL-SCH 상에서 UE에 의해 발송된 데이터는 CoMP 송신점 집합의 일부로서 정의되는 eNB들에 의해 수신될 것이라고 가정된다. 도 5는 UE, aeNB 및 다른 eNB 사이에서의 시그널링을 나타내는 개략 타이밍도이다. 수직축은 시간을 나타낸다. 처음에, UE는 aeNB에 의해 수신되고 나중에 다른 eNB에 의해 수신되는 패킷 A를 송신한다. 다른 eNB는 시간 Proc 내에서 패킷 A를 처리한 후 이를 시간 X2 Delay에 aeNB에게 발송한다. aeNB는 직접 루트로부터의 패킷 A와 다른 eNB를 통한 간접 루트로부터의 패킷 A를 결합하고 디코딩을 시도하며(시간 Proc 내에) 이후 디코딩 시도에 기초하여 ACK/NACK를 UE에 발송한다. 이후 UE는 NACK에 응답하여 패킷 A를 재발송하거나 ACK에 응답하여 새로운 패킷 B를 송신한다. 도 5는 결합된 X2를 고려하고 앵커 eNB와 추가 단일 eNB로 지연을 처리하는 예상 효과를 나타낸다. 여기서 지연은 HARQ RTT(왕복 시간) 시간을 연장하는 데 기여하고, 따라서 aeNB는 패킷 A가 다른 NB를 통해 수신되기에 충분한 시간이 존재할 때까지 ACK/NACK의 발송을 지연시킨다. 이러한 해결책은 3GPP TSG RAN WG2 #65bis "Impact of UL CoMP to HARQ operations"에서 간략하게 제시된다. 이러한 참고 문헌은 또한 aeNB에 의해서만 수신되는 신호에 대응되고 다른 eNB를 통해 수신되는 데이터를 고려하여 새로운 신호가 뒤따르는 ACK/NACK 신호의 발송을 제안한다. 이 참고 문헌에서 선호되는 세 번째 옵션은 eNB에서 신호를 올바르게 수신하는지 여부에 관계없이 최초의 긍정 승인을 UE에 발송하는 것이다. ACK가 PDCCH 없이 발송되는 경우, 데이터는 UE에서 보유될 것이다. 앵커 eNB는 다른 eNB들로부터의 데이터를 포함하는 결합된 데이터가 올바르게 수신되는지 여부를 검사한 후 대응되는 ACK/NACK 신호 및 PDCCH를 발송할 수 있다.

더 긴 지연을 도입하거나 추가 송신을 포함시킴으로써 HARQ RTT를 연장하는 것은 위의 두 번째 두 옵션에 따른 CoMP가 UL CoMP와 함께 사용되는 경우 HARQ의 동작 문제를 잠재적으로 해결할 수 있게 하지만, 이것의 단점은 CoMP로 동작하는 UE들은 CoMP가 없이 동작하는 UE들에 비해 상이한 HARQ RTT 또는 추가 시그널링을 항상 가질 것이라는 점이다. 이는 전체 LTE 시스템의 설계를 복잡하게 하고, eNB에 대한 스케줄링을 더욱 어렵게 할 수 있다. 또한, HARQ RTT의 임의의 연장 또는 영구적인 추가 시그널링은 LTE 시스템을 통한 데이터 패킷의 지연을 증가시킬 것이다.

도 6은 도 5와 본질적으로 유사하고, 이에 관한 설명은 편의상 생략된다. 이러한 타이밍도는 다른 eNB로부터의 추가 정보를 사용하지 않고 패킷 A가 성공적으로 디코딩될 수 있는 경우 ACK가 그 단계에서 aeNB로부터 발송될 수 있고 패킷 B가 송신될 수 있음을 나타낸다. 여기서는 제2 eNB로부터 발송되는 추가 정보가 요구되지 않는다.

발명자는 대부분의 패킷에 대한 통상적인 동작에 사실상 대응되는 이러한 특정한 경우에 있어서 추가 데이터 패킷 지연이 필요 없으며, CoMP를 사용하지 않고 동작하는 것처럼 시스템이 동작하는 경우 불리할 것이라는 점을 인식하게 되었다. 이전에는 직접 및 간접 루트 둘 다로부터 데이터가 요구된다는 인식이 있었고, 때때로 예컨대 소정의 물리적 위치(예컨대 셀 에지에 있는 UE)에서는 수신된 직접 경로만으로는 전혀 충분하지 않음이 사실이다. 그러나, 본 발명의 실시예는 가능한 경우에만 직접 루트를 통해 수신된 데이터에 기초하여 단일 ACK가 발송될 수 있도록 한다. 이러한 경우 추가 신호가 필요하다.

데이터의 성공적이지 않은 수신을 살펴보면, 도 7은 단일 프레임 또는 다른 시간 단위 내에서 4개의 HARQ 개별 프로세스(또는 타임 윈도우(time window))가 이용 가능한 경우의 동기적 HARQ 처리의 예를 도시한다. 이 예에서 패킷들은 UE로부터 eNB로 송신된다. 패킷들은 UE 버퍼 내에 버퍼링되고, 패킷 A, 패킷 B, 패킷 C 등의 순서로 송신된다. 각각의 패킷은 송신(그리고 필요한 경우 재송신; 이러한 경우 후속 시간 기간에 동일한 HARQ 프로세스가 사용됨)을 위한 HARQ 프로세스 번호에 할당된다. 이 예에서, eNB는 패킷 A를 성공적으로 디코딩하지 못한다. NACK 신호가 UE에 발송되어 HARQ 1 프로세스가 패킷 A의 재송신에 사용될 수 있게 한다. 따라서, 이후 패킷 E가 HARQ 프로세스 2 상에서 송신된다.

도 8은 도 7에서 상술된 것과 본질적으로 동일한 예로 본 발명의 실시예를 도시하지만, NACK 신호가 eNB로부터 다시 UE로 전달되는 대신 이 경우에는 DTX가 다시 UE에 발송되거나 아무 신호도 발송되지 않는다. 이러한 DTX 신호를 발송하거나 아무 신호도 발송하지 않는 목적은 eNB가 패킷 A의 원래 송신을 수신했던 하나 이상의 다른 eNB로부터 추가 정보(예컨대 연성 비트)를 수신하는 경우 eNB가 패킷 A를 디코딩하기 위한 더 나은 시도를 할 수 있음을 eNB가 예상하고 있기 때문이다.

UE가 DTX를 수신하는 때에, UE는 이러한 경우 패킷 A를 송신 버퍼 내에 버퍼링하거나 또는 추후의 가능한 재송신을 위해 추가적인 UE 재송신 버퍼 내에 버퍼링할 것이다. 이후 UE는 통상적으로는 패킷 A의 재송신에 사용되었을 HARQ 프로세스 1 상에서 패킷 E를 발송한다. aeNB가 이웃 eNB들로부터의 추가 정보를 사용하여 패킷 A의 디코딩을 시도하는 때에, 전형적으로 aeNB는 이러한 활동을 위해 타이머를 시동할 것이다. 미리 결정된 시간 간격 후에, 패킷 A가 성공적으로 디코딩되거나 또는 패킷 A가 UE 재송신 버퍼로부터 재송신될 수 있다. 패킷 A의 재송신의 제어는 재송신(PDCCH/PHICH 채널로)의 제어에 사용되는 기존 시그널링의 결합에 의해 또는 대안적으로 새로운 제어 신호에 의해 이루어질 수 있다.

LTE UL의 경우, PHICH 상의 ACK/NACK 시그널링은 자원이 새로운 송신 또는 재송신을 위한 것인지 여부에 관한 표시와 결합된(또는 표시가 없는) PDCCH 상의 자원 할당을 동반한다. 이러한 PDCCH 신호는 중복 버전(redundancy version; RV)의 사용에 의해 새로운 송신 또는 재송신이 요구되는지 여부를 UE에게 표시한다.

부언하자면, 중복 버전(RV)은 비트 판독을 시작하기 위한 순환 버퍼 내의 시작점을 지정한다. HARQ 동작을 가능하게 하도록 상이한 시작점들을 정의함으로써 상이한 RV들이 지정된다. 대개 최초의 송신이 가능한 한 많은 시스템 비트를 발송하게 하도록 RV=0이 선택된다. 스케줄러는 IR(Incremental Redundancy) 및 체이스(Chase) 결합 HARQ을 둘 다 지원하기 위해 동일한 패킷의 송신시에 상이한 RV들을 선택할 수 있다.

자원 할당에 관한 표시 없이 HARQ 1에 대한 PHICH 상에서 발송되는 NACK의 결합은 표 1에서와 같이 이전에 버퍼링된 패킷 A의 비적응적(동일한 변조 및 코딩 방식) 재송신이 요구됨을 의미하는 것으로 UE에 의해 해석될 수 있다. 시그널링의 재해석은 UL CoMP가 사용되는 경우와 같이 특정한 패킷의 지연 재송신이 요구되는 경우에 대해 미리 구성될 수 있다. 아래의 표 2는 신호가 어떻게 재구성될 수 있는지에 관한 예시를 제공한다.

이 예에서, ACK 및 NACK 신호에 대해 표 1의 값들이 유지되고, DTX 신호는 PDCCH 채널 상의 "새로운 송신" 시그널링을 동반하는데, 이러한 결합은 데이터가 HARQ 버퍼에 저장될 것이고 새로운 송신이 요구된다는 것을 UE에게 표시한다.

지연 재송신에 대한 시그널링 흐름이 또한 도 9에 도시되는데, 이는 aeNB가 패킷 A를 성공적으로 디코딩하지 못하는 경우에 발생할 수 있는 상황에 대한 한 가지 접근법을 도시하며, NACK를 발송하는 대신 아무 것도 발송되지 않거나 DTX가 발송된다. DTX가 발송되는 경우, 전형적으로 이는 UE가 ACK 또는 NACK 신호를 수신할 것을 예상하지만 아무 것도 탐지되지 않음을 의미한다. 이러한 ACK/NACK 신호의 결여는 이후의 도면들에서 aeNB로부터 UE로 DTX를 발송하는 것으로 도시된다.

UE가 ACK 또는 NACK를 수신하지 못하는 경우, 이는 가능한 재송신을 위해 패킷 A를 버퍼에 보유해야 한다. 이러한 동작 모드의 장점은 패킷 A의 재송신에 사용되었을 동기적 HARQ 타임 슬롯이 UE 데이터 버퍼로부터의 새로운 데이터(이 예에서는 패킷 E)의 송신을 위해 비워진다는 점이다.

이 시점에 aeNB 내의 타이머가 시동되어 패킷 A의 지연 재송신이 가능한 시간의 최대량을 제어한다. 이러한 시간은 데이터 패킷에 의해 사용되고 있는 데이터 서비스에 대한 QOS 요건과 관련될 수 있는데, 예컨대 지연 민감성 서비스(delat sensitive service)에서 지나치게 오래 지연되는 패킷은 이러한 패킷을 발송 및 수신하는 응용예에 대해 유용하지 않게 된다. 이 예에서, 제2 eNB로부터 aeNB로 발송된 패킷 A의 추가 수신은 패킷 A가 성공적으로 디코딩될 수 있도록 한다. 본 발명의 실시예에 따른 이러한 동작 모드의 주요 장점은 UE가 패킷 A의 잠재적인 재송신에 할당되는 UL 자원을 낭비할 필요가 없고 그 대신 이러한 UL 자원을 유연하게 패킷 E의 송신에 사용할 수 있다는 점이다. 도 10은 추가 정보가 제2 eNB로부터 수신된 후에도 aeNB가 여전히 패킷 A를 디코딩할 수 없는 경우에 발생할 상황을 도시한다. NACK가 aeNB로부터 UE에 발송될 것인데, 이는 UE로 하여금 자신의 UE 버퍼로부터 동일한 HARQ 프로세스 상에서 패킷 A의 지연 재송신을 수행하도록 지시할 것이다.

요약하면, 본 발명의 실시예는 CoMP가 사용되는 UL HARQ 처리의 경우 패킷이 정확하게 수신되지 않으면 aeNB가 DTX를 발송할 것을 제안한다. UE는 (DTX에 응답하여) 패킷들을 저장하고 aeNB 내의 패킷 버퍼 지연 타이머의 만료 전에 이러한 패킷들을 재송신하도록 허용될 수 있다.

본 발명의 실시예의 이차적인 특징은 지연 재송신의 타이밍을 제어하는 데 제어 신호(또는 기존 제어 신호들의 결합)가 사용될 수 있다는 점이다. 지연 재송신을 언제 요청할지에 관한 이러한 선택은 송신을 위해 스케줄링된 데이터 패킷에 대한 QoS 또는 다른 요건에 기초할 수 있다.

또한, 재송신을 제어하기 위해 UE가 제어 신호들을 상이하게 해석해야 함을 표시하는 방법은 데이터 송신 전의 최초 구성 기간 중에 또는 데이터 송신과 함께 발송되는 제어 신호에 의해 시그널링될 수 있다.

본 발명의 많은 실시예의 주요 장점은 송신과 재송신 둘 다의 경우에 데이터 패킷 지연이 감소될 것이라는 점이다. 이차적인 장점은 동일한 HARQ RTT로 비 CoMP UE들을 사용하는 것과 동일한 시간에 CoMP UE들을 동작시킬 수 있다는 것일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 지연 ACK/NACK 시그널링 피드백을 기다릴 필요로 인해 차단되었을 자원의 재사용을 허용할 수 있다.

LTE 시스템과 관련하여 예시로서 기술되었지만, 본 발명은 이러한 용법에 결부되지 않는다.

본 발명의 응용 분야는 HARQ 프로토콜 또는 다른 재송신 프로토콜이 CoMP 및/또는 중계 기법들과 결합하여 사용되는 모든 유선 및 무선 통신 시스템을 포함한다.

상술한 태양들 중 임의의 것에서, 다양한 특징이 하드웨어로, 또는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 일 태양의 특징은 다른 태양들 중 임의의 것에 적용될 수 있다.

본 발명은 또한 본 명세서에 기술된 방법들 중 임의의 것을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품 및 본 명세서에 기술된 방법들 중 임의의 것을 수행하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다. 본 발명을 구현하는 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장될 수 있거나, 또는 예컨대 인터넷 웹사이트로부터 제공되는 다운로드 가능한 데이터 신호와 같은 신호의 형태일 수 있거나 임의의 다른 형태일 수 있다.

Claims

제1 장치에서의 통신 방법으로서,
상기 제1 장치는 제2 장치로부터 직접 루트(direct route)를 통해 데이터를 수신하고 응답하여 승인 신호(acknowledgement signal)를 송신하며,
동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 그 데이터가 상기 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않은 경우, 상기 제1 장치는 상기 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 상기 간접 루트를 통한 상기 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 간접 루트 지연이 도입되지 않는 통신 방법.
제1항에 있어서,
DTX 신호가 예상 승인 신호를 대체하여 상기 간접 루트 지연을 생성하는 통신 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고, 그 데이터가 상기 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않으며, 동작시의 서비스 품질 요건들이 이러한 지연을 허용하는 경우에만 상기 제1 장치가 간접 루트 지연을 도입하는 통신 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 장치의 간접 루트 지연 기능은 상기 데이터의 특성을 고려하여 간접 루트 지연이 도입되는지 여부 및/또는 상기 간접 루트 지연의 최대 길이를 결정하도록 구성되는 통신 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 간접 루트 지연의 도입 및/또는 길이에 관한 결정은 데이터 패킷 특성들에 따른 데이터 송신 전에 미리 구성되는 통신 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 승인 신호와 결합하여 상기 데이터의 송신 및 재송신을 제어하기 위해 해석되는 자원 할당 신호의 송신을 더 포함하는 통신 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 승인 신호는 상기 데이터가 올바르게 수신되는 경우 긍정 승인(positive acknowledgement)을 포함하고, 또는 상기 데이터가 올바르게 수신되지 않는 경우 부정 승인(negative acknowledgement)을 포함하는 통신 방법.
제7항에 있어서,
부정 승인이 발송되는 경우 상기 제1 장치에 대한 상기 데이터의 재송신을 위해, 상기 간접 루트 지연은 새로운 데이터의 송신 대신에 미리 결정된 타임 슬롯이 사용될 수 있게 하는 통신 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 부정 승인은 지정된 또는 미리 결정된 시간에서 상기 데이터의 재송신에 대한 요청으로서 작용하는 통신 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 승인 신호는 동기적 ARQ 또는 HARQ에서의 ACK/NACK 신호인 통신 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 간접 루트 지연이 도입되는 경우, 상기 데이터는 상기 제1 장치에 저장되고, 이후 상기 간접 루트를 통해 수신된 동일한 데이터와 결합되어 다중점 결합 데이터(multi-point combined data)를 형성하는 통신 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 장치는 상기 다중점 결합 데이터를 평가하고, 상기 다중점 결합 데이터가 디코딩 가능한 경우 긍정 승인을 갖고 상기 다중점 결합 데이터가 디코딩 가능하지 않은 경우 부정 승인을 갖는 승인 신호를 송신하는 통신 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 예컨대 UMTS, LTE, 또는 LTE-A 시스템과 같은 업링크 상의 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷으로서 발송되는 통신 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직접 루트 및 간접 루트를 통한 상기 송신은 조정 다중점 방법(coordinated multi-point methodology)의 일부인 통신 방법.
제2 장치로부터 직접 루트 및 간접 루트를 통해 데이터를 수신하도록 동작 가능한 수신기;
직접 수신된 데이터가 디코딩될 수 있는지 여부를 결정하도록 동작 가능한 프로세서;
응답하여 승인 신호를 송신하도록 동작 가능한 송신기; 및
동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 상기 직접 루트를 통해 수신된 데이터가 디코딩 가능하지 않은 경우 상기 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 상기 간접 루트를 통한 상기 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 이러한 간접 루트 지연을 도입하지 않도록 동작 가능한 제어기
를 포함하는 제1 장치.
제1 장치 및 제2 장치를 포함하는 통신 시스템으로서,
상기 제2 장치는 상기 제1 장치에 데이터를 송신하도록 동작 가능한 송신기를 포함하고,
상기 제1 장치는 상기 제2 장치로부터 직접 루트 및 간접 루트를 통해 상기 데이터를 수신하도록 동작 가능한 수신기 및 승인 신호를 송신하도록 동작 가능한 송신기를 포함하며,
상기 제1 장치는 또한 동일한 데이터가 상기 직접 루트를 통해, 그리고 또한 상기 간접 루트를 통해 송신되었고 그 데이터가 상기 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않은 경우 상기 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 상기 간접 루트를 통한 상기 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 이러한 간접 루트 지연을 도입하지 않도록 동작 가능한 제어기를 포함하는 통신 시스템.
제16항에 있어서,
상기 제1 장치는 기지국이고 상기 제2 장치는 사용자 장비인 통신 시스템.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 제2 장치 내의 버퍼는 상기 승인 신호 대신에 DTX 신호를 수신하는 경우 재송신을 위해 상기 데이터를 저장하도록 동작 가능한 통신 방법.
제18항에 있어서,
상기 제2 장치는 상기 데이터의 재송신을 위해 허용되는 최대 간접 루트 지연을 제어하도록 동작 가능한 타이머를 포함하는 통신 방법.
제1 장치 및 제2 장치를 포함하는 통신 시스템에서의 방법으로서,
상기 제2 장치가 상기 제1 장치에 데이터를 송신하는 단계;
상기 제1 장치가 직접 루트를 통해 상기 데이터를 수신하는 단계; 및
동일한 데이터가 또한 간접 루트를 통해 송신되었고 그 데이터가 상기 직접 루트를 통해 올바르게 수신되지 않은 경우 승인 신호를 송신함에 있어서 간접 루트 지연을 도입하여 상기 간접 루트를 통한 상기 데이터의 수신을 가능하게 하고, 그렇지 않은 경우 이러한 간접 루트 지연을 도입하지 않는 단계
를 포함하는 방법.
장치 상으로 다운로드되는 경우 그 장치가 제15항의 제1 장치가 되게 하거나 또는 전기 통신 장치의 컴퓨팅 디바이스 또는 전기 통신 시스템의 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행되는 경우 제1항 내지 제14항 또는 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램.