KR20160056241A - 복합 자동 재송신 요청 수행 방법 - Google Patents

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Abstract

송신기는 수신기로 전송한 초기 패킷에 대응하여 수신기로부터 NACK(Non-acknowledgement) 신호를 수신하면, 초기 패킷이 전송된 무선 환경과 다른 무선 환경에서 재전송 패킷을 전송한다.

Description

복합 자동 재송신 요청 수행 방법{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HYBRID AUTOMATIC RETRANSMIT REQUEST}
본 발명은 다중 반송파 (Multi-carrier) 및 반송파 집성(Carrier aggregation) 환경에서 동작하는 단말과 기지국의 통신에서 복합 자동 재송신 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 수행 방법에 관한 것이다.
대부분의 무선이동통신시스템은 채널 상황에 따라 전송 파라미터를 적응적으로 변화시켜 성능을 개선하는 전송 기법을 사용한다. 이러한 방법의 하나인 HARQ는 FEC(forward error correction) 방식과 ARQ(automatic repeat request) 방식을 결합한 적응형 전송 기법으로, CC(Chase Combining) 기법과 IR(Incremental Redundancy) 기법으로 구분할 수 있다.
HARQ는 수신한 패킷을 복호하여 오류가 발생했을 때 재전송을 수행하는 방법으로서, HARQ의 성능을 높이기 위해 재전송되는 패킷을 기존에 전송되었던 패킷에 비해 전송 방법에 변화를 주는 다양한 시도가 있었다.
본 발명이 해결하려는 과제는 HARQ의 성능을 높일 수 있는 HARQ 수행 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 송신기에서 복합 자동 재송신 요청을 수행하는 방법이 제공된다. 복합 자동 재송신 요청 수행 방법은 초기 패킷을 수신기로 전송하는 단계, 상기 수신기로부터 상기 초기 패킷에 대응하여 NACK(Non-acknowledgement) 신호를 수신하는 단계, 그리고 상기 초기 패킷이 전송된 무선 환경과 다른 무선 환경에서 재전송 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
상기 재전송 패킷을 전송하는 단계는 사용 가능한 주파수 자원 중에서 상기 초기 패킷이 전송된 주파수 자원과 가장 멀리 떨어진 주파수 자원을 이용하여 상기 재전송 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 재전송 패킷을 전송하는 단계는 상기 초기 패킷이 전송된 반송파와 다른 반송파를 이용하여 상기 재전송 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 재전송 패킷을 전송하는 단계는 상기 재전송 패킷을 인접한 기지국을 통해서 상기 수신기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 재전송 패킷은 상기 초기 패킷과 같은 패킷일 수 있다.
상기 재전송 패킷은 상기 초기 패킷에 부가 정보가 추가된 패킷일 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 수신기에서 복합 자동 재송신 요청을 수행하는 방법이 제공된다. 복합 자동 재송신 요청 수행 방법은 송신기로부터 초기 패킷을 수신하는 단계, 상기 초기 패킷을 복호하여 오류가 발생된 경우에, NACK(Non-acknowledgement) 신호를 송신기로 전송하는 단계, 그리고 상기 송신기로부터 초기 패킷이 전송된 무선 환경과 다른 무선 환경에서 전송된 재전송 패킷을 수신하는 단계를 포함한다.
상기 재전송 패킷을 수신하는 단계는 상기 송신기로부터 사용 가능한 주파수 자원 중에서 상기 초기 패킷이 전송된 주파수 자원과 가장 멀리 떨러진 주파수 자원을 이용하여 전송된 재전송 패킷을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 재전송 패킷을 수신하는 단계는 상기 초기 패킷이 전송된 반송파와 다른 반송파를 이용하여 전송된 상기 재전송 패킷을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 재전송 패킷을 수신하는 단계는 상기 송신기로부터 전송된 재전송 패킷을 인접한 기지국을 통해서 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복합 자동 재송신 요청 수행 방법은 상기 오류가 발생된 초기 패킷과 상기 재전송 패킷을 결합하여 복호하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 다중 반송파 환경을 이용하는 이동통신에서 HARQ를 수행해야 할 때, 재전송되는 패킷을 오류가 발생한 패킷이 전송되었던 무선 환경과 다른 무선 환경을 통해 전송함으로써, 두 패킷의 복조 결과를 체이스 결합할 때의 성능을 향상시키는 결과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 HARQ 수행 방법을 설명하는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 이동통신 시스템에서 수신기를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 HARQ 수행 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 HARQ 수행 방법을 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 송신기(100)는 초기 패킷을 수신기(200)로 전송한다 (S110). 하향링크 HARQ에서 송신기(100)는 기지국일 수 있으며, 수신기(200)는 단말일 수 있다. 상향링크 HARQ에서 송신기(100)는 단말일 수 있으며, 수신기(200)는 기지국일 수 있다.
수신기(200)는 수신된 초기 패킷을 복호하여 오류가 검출되는지 확인한다(S120).
수신기(200)는 오류가 검출되면(S130), 송신기(100)로 NACK(Non-acknowledgement) 신호를 전송한다(S140).
NACK 신호를 수신한 송신기(100)는 HARQ 모드에 따라 재전송 패킷을 전송한다(S150). HARQ 모드는 CC(Chase Combining) 모드와 IR(Incremental Redundancy) 모드를 포함할 수 있다.
재전송 패킷을 수신기는 오류가 발생한 초기 패킷을 버리지 않고 오류가 발생한 초기 패킷과 재전송 패킷을 결합하여 복호함으로써 수신 성능을 향상시킨다.
CC 모드에서 재전송 패킷은 초기 패킷과 같은 패킷으로, 수신기에서 초기 패킷과 재전송 패킷을 결합하여 SNR(signal-to-noise ratio) 이득을 얻는 방법이다. IR 모드에서 재전송 패킷은 초기 패킷에 부가 정보(redundant information)가 추가된 패킷으로, 부호 이득 (coding gain)을 얻는 방법이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, HARQ 성능을 높이기 위하여 송신기(100)는 오류가 발생된 초기 패킷이 전송된 무선 환경과 최대한 다른 무선 환경에서 재전송 패킷을 전송한다.
한편, 수신기(200)는 오류가 검출되지 않으면(S130), 송신기(100)로 ACK 신호를 전송한다(S160).
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 송신기(100)와 수신기(200)를 포함하는 이동통신 시스템은 광대역 주파수 자원을 사용할 수 있다.
HARQ에 따르면, 송신기(100)는 수신기(200)로부터 NACK 신호를 수신하면 재전송 패킷(P2)을 전송한다. 이때 사용 가능한 주파수 자원의 대역폭(BW1)이 전송한 초기 패킷(P1)이 차지하는 주파수 자원의 대역폭(BW2)보다 훨씬 클 수 경우에, 송신기(100)는 재전송 패킷(P2)을 위해 초기 패킷(104)이 사용한 주파수 자원에서 가장 멀리 떨어진 주파수 자원을 할당하고, 할당된 주파수 자원을 이용하여 재전송 패킷(P2)을 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 송신기(100)와 수신기(200)를 포함하는 이동통신 시스템은 다중 반송파(C1, C2)를 지원할 수 있다.
HARQ에 따르면, 송신기(100)는 수신기(200)로부터 NACK 신호를 수신하면 재전송 패킷(P2)을 전송한다. 이때 송신기(100)는 초기 패킷이 사용한 반송파와는 다른 반송파를 이용하여 재전송 패킷을 전송한다.
예를 들어, 초기 패킷(P1)이 반송파(C2)를 이용하여 전송된 경우에 송신기(100)는 재전송 패킷을 반송파(C2)와는 다른 반송파(C1)를 이용하여 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 재전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 이동통신 시스템은 하나의 매크로셀(10) 내에 적어도 하나의 소형셀(20)을 포함할 수 있다.
매크로셀(10)은 넓은 셀 커버리지 예를 들면, 1km 내외의 커버리지를 가지고, 소형셀(20)은 매크로셀(10)의 커버리지보다 작은 커버리지를 가진다. 예를 들어, 소형셀(20)은 커버리지가 10~20m 정도인 셀로, 피코셀, 펨토셀이나 와이파이 AP(Access Point) 등이 있을 수 있다. 소형셀(20)은 매크로셀(10)로부터 단말(30)이 제공받는 서비스의 품질이 좋지 않은 경우 해당 지역의 단말(30)에게 높은 수준의 서비스를 제공하기 위하여 운영된다.
매크로셀(10)은 매크로셀(10)을 관리하는 매크로 기지국(110)을 포함한다.
소형셀(20)은 소형셀(20)을 관리하는 소형 기지국(120)을 포함한다.
이러한 이동통신 시스템에서 단말(30)은 서로 다른 기지국(110, 120)이 보내는 신호들을 수신할 수 있다. 또한 단말(30)은 기지국(110, 120)으로 신호를 전송할 수 있다.
HARQ에 따르면, 단말(30)이 기지국(110, 120) 중 하나의 기지국(예를 들면, 110)으로부터 초기 패킷을 수신하고(S510), 수신한 초기 패킷이 오류가 검출된 경우 NACK 신호를 기지국(110)으로 전송한다(S520).
본 발명의 실시 예에 따르면, NACK 신호를 수신한 기지국(110)은 재전송 패킷을 기지국(120)으로 전송하고(S530), 기지국(120)은 수신한 재전송 패킷을 단말(30)로 전송한다(S540).
이와 같이, MACK 신호를 수신한 기지국(110)은 기지국(110, 120)간 협력을 통해서 기지국(120)을 통해 재전송 패킷을 단말(30)로 전송함으로써, HARQ의 성능을 높일 수 있다.
상향링크 HARQ에서도 이와 동일한 방법이 적용될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 기지국(110)이 단말(30)로부터 초기 패킷을 수신할 수 있고, 수신한 초기 패킷이 오류가 검출된 경우에 기지국(110)은 NACK 신호를 단말(30)으로 전송한다. 단말(30)은 재전송 패킷을 기지국(120)으로 전송하고, 기지국(120)이 수신한 재전송 패킷을 기지국(110)으로 전송할 수도 있다.
도 5는 도 4에 도시된 이동통신 시스템에서 수신기를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 수신기(500)는 복수의 복조기(512, 514), 체이스 결합 처리부(522, 524) 및 채널 복호기(532, 534)를 포함한다.
복조기(512, 514)는 각각 수신된 패킷을 복조한다.
체이스 결합 처리부(522, 524)는 복조기(512, 514)에 의해 복조된 패킷을 체이스 결합하여 각각 채널 복호기(532, 534)로 전달한다.
채널 복호기(532, 534)는 체이스 결합된 패킷을 채널 복호한다.
이러한 수신기(500)의 구조에서 본 발명의 실시 예에 따른 HARQ 수행 방법에 대하여 하향링크 HARQ를 가정하여 구체적으로 설명한다.
채널 복호기(532)는 기지국(110)으로부터 수신한 패킷을 복호하여 오류가 검출되는지 확인한다. 그리고 계층(layer) 2에서 패킷 단위로 오류가 검출되며, 오류가 검출되는 경우에 NACK 신호가 기지국(110)으로 전송된다. 채널 복호기(532)는 NACK 신호를 기지국(110)으로 전송할 수 있다.
기지국(110)은 재전송 패킷을 기지국(120)으로 전송하고, 기지국(120)이 재전송 패킷을 단말(30)로 전송한다. 재전송 패킷은 복조기(514)로 입력된다.
복조기(514)는 기지국(120)으로부터 전송된 재전송 패킷을 수신하여 복조하고, 복조된 재전송 패킷을 체이스 결합 처리부(322)로 전달한다. 체이스 결합 처리부(322)는 오류가 발생된 초기 패킷과 재전송 패킷을 체이스 결합하여 채널 복호기(324)로 전달한다.
채널 복호기(532)는 체이스 결합된 패킷을 복호한다.
이기종 네트워크 시스템에서는 이와 같은 방법으로 HARQ를 수행함으로써, HARQ의 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 5와 달리 하나의 복조기, 하나의 체인 결합 처리부 및 하나의 채널 복호기로도 수신기를 구현할 수 있다.
또한 도 5에서는 CC(Chase Combining) 모드를 가정하여 설명하였지만, 본 발명의 실시 예에 따른 HAQR에 따른 재전송 방법은 IR(Incremental Redundancy) 모드에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기를 나타낸 도면이다.
도 6을 참고하면, 송신기(600)는 송신 제어부(610) 및 송수신부(620)를 포함한다.
송신 제어부(610)는 초기 패킷을 송수신부(620)를 통해 수신기로 전송한다. 송신 제어부(610)는 NACK 신호에 따라서 재전송 패킷을 생성하고, 재전송 패킷을 송수신부(620)를 통해 수신기로 전송한다. 송신 제어부(610)는 재전송 패킷 전송을 위해 사용 가능한 주파수 자원 중에서 초기 패킷이 전송된 주파수 자원과 가장 멀리 떨어진 주파수 자원을 선택할 수 있다. 송신 제어부(610)는 재전송 패킷 전송을 위해 초기 패킷이 전송된 반송파와 다른 반송파를 선택할 수 있다. 송신 제어부(610)는 수신기로 직접 전송하지 않고 재전송 패킷을 인접한 기지국을 통해서 수신기로 전송할 수도 있다. 이러한 송신 제어부(610)의 기능은 예를 들면, 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
송수신부(620)는 초기 패킷 및 재전송 패킷을 수신기로 전송한다. 본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 송신기에서 복합 자동 재송신 요청을 수행하는 방법으로서,
    초기 패킷을 수신기로 전송하는 단계,
    상기 수신기로부터 상기 초기 패킷에 대응하여 NACK(Non-acknowledgement) 신호를 수신하는 단계, 그리고
    상기 초기 패킷이 전송된 무선 환경과 다른 무선 환경에서 재전송 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 재전송 패킷을 전송하는 단계는 사용 가능한 주파수 자원 중에서 상기 초기 패킷이 전송된 주파수 자원과 가장 멀리 떨어진 주파수 자원을 이용하여 상기 재전송 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 재전송 패킷을 전송하는 단계는 상기 초기 패킷이 전송된 반송파와 다른 반송파를 이용하여 상기 재전송 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 재전송 패킷을 전송하는 단계는 상기 재전송 패킷을 인접한 기지국을 통해서 상기 수신기로 전송하는 단계를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 재전송 패킷은 상기 초기 패킷과 같은 패킷인 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 재전송 패킷은 상기 초기 패킷에 부가 정보가 추가된 패킷인 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  7. 수신기에서 복합 자동 재송신 요청을 수행하는 방법으로서,
    송신기로부터 초기 패킷을 수신하는 단계,
    상기 초기 패킷을 복호하여 오류가 발생된 경우에, NACK(Non-acknowledgement) 신호를 송신기로 전송하는 단계, 그리고
    상기 송신기로부터 초기 패킷이 전송된 무선 환경과 다른 무선 환경에서 전송된 재전송 패킷을 수신하는 단계
    를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 재전송 패킷을 수신하는 단계는
    상기 송신기로부터 사용 가능한 주파수 자원 중에서 상기 초기 패킷이 전송된 주파수 자원과 가장 멀리 떨러진 주파수 자원을 이용하여 전송된 재전송 패킷을 수신하는 단계를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  9. 제7항에서,
    상기 재전송 패킷을 수신하는 단계는 상기 초기 패킷이 전송된 반송파와 다른 반송파를 이용하여 전송된 상기 재전송 패킷을 수신하는 단계를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  10. 제7항에서,
    상기 재전송 패킷을 수신하는 단계는 상기 송신기로부터 전송된 재전송 패킷을 인접한 기지국을 통해서 수신하는 단계를 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  11. 제7항에서,
    상기 오류가 발생된 초기 패킷과 상기 재전송 패킷을 결합하여 복호하는 단계
    를 더 포함하는 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  12. 제7항에서,
    상기 재전송 패킷은 상기 초기 패킷과 같은 패킷인 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
  13. 제7항에서,
    상기 재전송 패킷은 상기 초기 패킷에 부가 정보가 추가된 패킷인 복합 자동 재송신 요청 수행 방법.
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