KR20160126598A

KR20160126598A - 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 harq 처리 방법

Info

Publication number: KR20160126598A
Application number: KR1020150057857A
Authority: KR
Inventors: 채영수; 성민호; 채동훈
Original assignee: (주)씨맥스와이어리스
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2016-11-02
Also published as: EP3293892A4; KR101725367B1; EP3293892A1; US20180139011A1; WO2016171302A1

Abstract

본 발명은, 디지털 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 베이스 장치(Base Unit, BU); 및 서비스 대상 지역에 설치되어 사용자 단말기(UE)와 무선으로 통신하는 적어도 하나 이상의 무선 장치(Radio Unit, RU)를 포함하되, 상기 베이스 장치는 적어도 하나 이상의 무선 장치를 그룹화한 무선 장치 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹 각각에 전달망을 통해 결합하는 분산형 무선 기지국에서의 HARQ 처리 방법에 있어서, 상기 베이스 장치가 사용자 단말기별로 상기 무선 장치들을 그룹화하여 무선 장치 그룹을 구성하는 제1 단계; 상기 베이스 장치가 상기 사용자 단말기별 무선 장치 그룹에 속하는 무선 장치들 중 어느 하나를 HARQ 관리자로 선정하는 제2 단계; 및 상기 베이스 장치가 상기 선정된 HARQ 관리자인 무선 장치를 통해 HARQ 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하는 제3 단계를 포함하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법을 제공한다.

Description

분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법{METHOD FOR HANDLING UPLINK TRANSMISSION HARQ IN DISTRIBUTED RADIO BASE STATION}

본 발명은 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스 장치와 무선 장치를 분산하여 무선 기지국을 구성하되 무선 장치를 복수개의 그룹으로 형성하고 이들 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹을 형성함으로써 보다 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있는 분산형 무선 기지국에서 사용자 단말(UE)이 전송하는 업링크(uplink) 데이터에 대한 효율적인 HARQ 처리 방법에 관한 것이다.

무선 통신 및 네트워크 기술의 발달에 따라 무선 기지국을 분산형으로 구성하는 기술이 최근 제안되고 있다.

무선 기지국을 분산형으로 구성하는 기술은, 디지털 신호를 처리하는 디지털 장치(DU)와 원격지의 무선 장치(RU)를 분리해서 디지털 장치는 데이터 센터에 설치하고 무선 장치는 원격지의 서비스 대상 지역에 설치하고 이들을 연결하여 데이터를 송수신하는 방식이다.

대한민국 공개특허공보 10-2013-0051873호는 "무선 기지국 및 그의 데이터 처리 방법"에 관한 것으로서, 복수의 디지털 신호 처리부(Digital Unit, DU)를 포함하는 그룹 디지털 처리부, 그리고 상기 그룹 디지털 처리부와 전달망을 통해 연결되며 각각의 서비스 대상 지역에 설치되는 복수의 원격 무선 주파수 유닛(Remote Radio Frequency Unit, RRU)을 포함하고, 각 DU는 송수신 MAC(Medium Access Control) 기능을 수행하는 MAC 기능부를 포함하고, 각 RRU는 상기 각 DU로부터의 하향 데이터를 부호화하는 인코더를 포함하는 무선 기지국을 개시하고 있다. 이 기술에 의하면, 디지털 장치(DU)를 복수개로 그룹화하고 전달망을 통해 원격지의 무선 장치(RU)를 광케이블로 연결하여 데이터를 처리함으로써 데이터의 송수신 양을 줄일 수 있는 효과가 있다.

그러나, 이 기술은 전달망을 별도의 스위칭부를 통해 광케이블, 동축 케이블 등으로 구성하므로, 기존의 상용 IP 망 장비나 이더넷 망 장비를 이용하여 저비용으로 구축할 수 없다는 한계점과, IP 망이나 이더넷 망의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 기능을 이용하여 유연한 다계층 RU 그룹화 및 복수의 DU와 다계층 RU 그룹을 효율적으로 연동할 수 없다는 한계점이 있다.

한편, 본 출원인은 상기 기술의 한계점을 해결하기 위하여 대한민국 특허출원번호 제10-2014-0096526호와 제10-2014-0096532호를 통해 "분산형 무선 기지국" 기술을 출원한 바 있다. 이 분산형 무선 기지국은 베이스 장치와 무선 장치를 분산하여 무선 기지국을 구성하되 무선 장치를 복수개의 그룹으로 형성하고 이들 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹을 형성함으로써 보다 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 한 기술이다. 이를 위하여, 디지털 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 베이스 장치(Base Unit, BU); 및 서비스 대상 지역에 설치되어 사용자 단말기와 무선으로 통신하는 적어도 하나 이상의 무선 장치(Radio Unit, RU)를 포함하고, 상기 베이스 장치는 적어도 하나 이상의 무선 장치를 그룹화한 무선 장치 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹 각각에 전달망을 통해 결합하도록 구성하여 각각의 셀 그룹에 상응하는 베이스 장치를 배치함으로써, 서비스 대상 지역에서의 물리적 공간이나 사용자 단말기에 따라 무선 장치와 베이스 장치를 효율적으로 배분하고 관리할 수 있다.

한편, LTE 시스템에서는 전송 신뢰성 및 효율을 확보하기 위해 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)를 사용하는데, HARQ는 업링크(uplink) HARQ와 다운링크(downlink) HARQ로 구분할 수 있다. 다운링크 HARQ는 기지국이 다운링크 데이터를 전송하면, 사용자 단말(UE)이 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송하는 것이고, 업링크 HARQ는 사용자 단말(UE)이 기지국으로 업링크 데이터를 전송하면, 기지국이 업링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 전송하는 것을 말한다.

그러나, 전술한 기술들에서는, 하나 이상의 무선 장치(RRU 또는 RU)에서 수신한 사용자 단말기(UE)로부터의 업링크(uplink) 데이터에 대한 HARQ response를 처리하기 위하여, 각 무선 장치(RRH 또는 RU)가 수신한 업링크 데이터를 베이스 장치(BU 또는 DU)에 전달하고, 베이스 장치(DU 또는 BU)는 하나 이상의 무선 장치(RU 혹은 RRU)가 전달한 사용자 단말기(UE)의 업링크 데이터를 분석하여, 이에 대한 HARQ response를 Ack 혹은 Nack으로 결정하여 무선 장치(RU 혹은 RRH)를 통하여 다시 사용자 단말기(UE)에게 송신하여야 한다.

이 과정에서, 무선 장치와 베이스 장치가 분산되어 구성되어 있으므로, 무선 장치(RU 혹은 RRU)가 수신한 업링크 데이터를 베이스 장치(BU 또은 DU)에 전송하고 베이스 장치(BU 또는 DU)가 결정한 HARQ response를 다시 무선 장치(RU 또는 RRU)로 전송하는데 소요되는 전송 지연(delay)이 발생한다.

하지만 LTE 표준에서는 서브 프레임(subframe, SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대해 SF N+k에 HARQ response를 사용자 단말기(UE)에 전달해야 하는 동기식(synchronous) HARQ 방식을 채용하고 있으며, FDD에서는 k = 4, TDD에서는 UL-DL configuration에 따라 4 <= k <= 13 의 값을 가진다.

따라서, 베이스 장치(BU,DU)와 무선 장치(RU,RRU)로 구성된 분산형 기지국에서는 베이스 장치와 무선 장치의 설치 상황에 따라 LTE 표준에 의해 규정된 동기식 업링크 HARQ response delay k를 만족시킬 수 없는 상황이 발생할 수 있으며, 이러한 상황에서는 업링크 전송에 대한 HARQ 서비스가 제대로 동작할 수 없다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2013-0051873호(2013.05.21.공개) 대한민국 특허출원 제10-2014-0096526호(2014.07.29.출원) 대한민국 특허출원 제10-2014-0096532호(2014.07.29.출원)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 베이스 장치와 무선 장치를 분리하여 구성한 분산형 무선 기지국에서 효율적인 업링크 데이터에 대한 HARQ 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 디지털 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 베이스 장치(Base Unit, BU); 및 서비스 대상 지역에 설치되어 사용자 단말기(UE)와 무선으로 통신하는 적어도 하나 이상의 무선 장치(Radio Unit, RU)를 포함하되, 상기 베이스 장치는 적어도 하나 이상의 무선 장치를 그룹화한 무선 장치 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹 각각에 전달망을 통해 결합하는 분산형 무선 기지국에서의 HARQ 처리 방법에 있어서, 상기 베이스 장치가 사용자 단말기별로 상기 무선 장치들을 그룹화하여 무선 장치 그룹을 구성하는 제1 단계; 상기 베이스 장치가 상기 사용자 단말기별 무선 장치 그룹에 속하는 무선 장치들 중 어느 하나를 HARQ 관리자로 선정하는 제2 단계; 및 상기 베이스 장치가 상기 선정된 HARQ 관리자인 무선 장치를 통해 HARQ 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하는 제3 단계를 포함하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법을 제공한다.

여기에서, 상기 제1 단계는, 무선 장치가 랜덤 억세스 과정에서 사용자 단말기로부터의 RA 프리앰블을 수신하여 베이스 장치로 전송한 경우, 베이스 장치가 사용자 단말기로부터 상기 RA 프리앰블을 수신한 무선 장치들을 해당 사용자 단말기에 대한 무선 장치 그룹으로 구성할 수 있다.

또한, 상기 제2 단계는, 상기 베이스 장치가 무선 장치 그룹 내의 각 무선 장치에서 수신한 RA 프리앰블의 수신 정보에 기초하여 HARQ 매니저를 선정할 수 있다.

또한, 상기 제2 단계 이후, 상기 베이스 장치는 사용자 단말기의 랜덤 억세스에 대한 랜덤 억세스 응답 메시지를 상기 HARQ 매니저로 전송하고, 상기 HARQ 매니저는 이를 사용자 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 사용자 단말기는 상기 수신한 랜덤 억세스 응답 메시지에 포함된 업링크 자원 할당에 기초하여 업링크 데이터를 무선 장치로 전송하고, 상기 무선 장치는 업링크 데이터와 업링크 데이터 수신 정보를 베이스 장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 베이스 장치는, 상기 수신한 업링크 데이터 수신 정보에 기초하여 새로운 HARQ 매니저를 선정하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 베이스 장치는, 상기 업링크 데이터 수신 정보에 포함된 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치가 존재하지 않는 경우 업링크 수신 신호 세기가 가장 큰 무선 장치가 기존의 HARQ 매니저로부터의 수신 신호 세기보다 일정값 이상 큰 경우 해당 무선 장치를 새로운 HARQ 매니저로 선정할 수 있다.

또한, 상기 업링크 데이터 수신 정보에 포함된 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치가 존재하고, 기존의 HARQ 매니저로부터의 업링크 데이터 CRC가 정상이 아닌 경우, 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치 중에서 업링크 수신 신호 세기가 가장 큰 무선 장치를 새로운 HARQ 매니저로 선정할 수 있다.

또한, 상기 업링크 데이터 수신 정보에 포함된 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치가 존재하고, 기존의 HARQ 매니저로부터의 업링크 데이터 CRC가 정상인 경우, 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치 중에서 업링크 수신 신호 세기가 가장 큰 무선 장치의 업링크 수신 신호 세기가 기존의 HARQ 매니저로부터의 업링크 수신 신호 세기보다 일정값 이상 큰 경우 해당 무선 장치를 새로운 HARQ 매니저로 선정하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터를 베이스 장치로 전송하고, 베이스 장치가 상기 업링크 데이터에 상응하는 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저로 전송하고, 상기 HARQ 매니저가 서브프레임(SF) n+k에 상기 HARQ 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하도록 할 수도 있다.

또한, 베이스 장치가 무선 장치 그룹의 적어도 하나 이상의 무선 장치로부터 CRC 정상인 업링크 데이터를 수신한 경우 HARQ Ack 응답 신호를 HARQ 매니저로 전송하고, 베이스 장치가 무선 장치 그룹의 모든 무선 장치들로부터 CRC 비정상인 업링크 데이터를 수신한 경우 HARQ Nack 응답 신호를 HARQ 매니저로 전송하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우, HARQ 매니저가 서브 프레임(SF) n에 사용자 단말기로부터 수신한 업링크 데이터의 CRC가 정상인 경우 HARQ 매니저가 HARQ Ack 응답 신호를 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우, HARQ 매니저가 베이스 장치로부터 상기 업링크 데이터가 다른 무선 장치를 통해 정상 수신되었음을 알리는 신호를 수신한 경우 HARQ 매니저가 서브 프레임(SF) n에 무선 장치로부터 수신한 업링크 데이터의 CRC의 정상 여부에 관계없이 HARQ 매니저가 HARQ Ack 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 랜덤 억세스 과정에서 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되고, HARQ 매니저가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상인 경우, 베이스 장치가 서브프레임(SF) n+k+k_1에서의 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)을 HARQ 매니저로 전달하고, 업링크 자원 할당시 각 업링크 자원할당에 대한 취소가능 여부를 자원할당 정보전달 메시지의 취소가능필드에 설정하여 각 HARQ 매니저에게 전달하는 단계; 및 상기 각 HARQ 매니저가 베이스 장치로부터 전달받은 서브프레임(SF) n+k+k_1의 사용자 단말기들의 취소 가능한 업링크 자원할당에 대한 집합 A(n+k+k_1)를 결정하는 단계를 포함할 수도 있다.

또한, 서브프레임(SF) n에 기존의 업링크 데이터 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합(P(n))이 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)에 모두 포함될 경우 HARQ 매니저가 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Nack 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하여 서브프레임(SF) n+k+k_1에 업링크 데이터의 재전송을 요청하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

또한, 서브프레임(SF) n에 기존의 업링크 데이터 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합(P(n))이 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)에 모두 포함되지 않고 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)과 상기 취소가능 할당자원 집합 A(n+k+k_1)의 합집합에 모두 포함될 경우, HARQ 매니저가 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Nack 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하여 서브프레임(SF) n+k+k_1에 업링크 데이터의 재전송을 요청하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 HARQ 매니저는 상기 P(n)에 해당하는 자원을 할당받은 사용자 단말기들의 UL DCI 전송을 포기하고, 이를 베이스 장치에 통보하고, 베이스 장치는 해당 사용자 단말기들의 추후 업링크 자원 할당에 이를 반영하도록 할 수도 있다.

또한, 서브프레임(SF) n에 기존의 업링크 데이터 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합(P(n))이 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)와 취소 가능 할당자원 집합 A(n+k+k_1)의 합집합에 모두 포함되지 않을 경우, HARQ 매니저가 HARQ Ack 응답 신호를 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송하고, HARQ Ack 응답 신호가 전송되었음을 베이스 장치로 전달하고, 베이스 장치는, 사용자 단말기가 다음 업링크 HARQ 재전송 시점에 Msg3를 재전송할 수 있도록 신규 자원 할당을 수행하고 이를 HARQ 매니저에게 전달하고, HARQ 매니저는 베이스 장치로부터 전달받은 신규 자원할당을 다음 번 자원할당 시점인 서브프레임(SF) n+k+k_2에 사용자 단말기로 전송하여 해당 사용자 단말기가 n+2*k_2에 업링크 데이터를 재전송하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 랜덤 억세스 과정에서 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우, 기존 업링크 데이터 전송에 사용된 자원을 업링크 데이터가 성공적으로 전송될 때까지 재전송 가능 시점의 자원할당에서 제외하고, HARQ 매니저가 재전송이 필요할 경우 상기 제외된 미할당 자원을 사용하여 사용자 단말기로 업링크 데이터를 재전송하도록 요청하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되고, HARQ 매니저가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상인 경우, 수신에 실패한 전송에 사용된 자원의 양이 미할당 자원, 취소 가능한 자원 및 수신에 실패한 데이터를 전송한 사용자 단말기에게 할당된 신규 전송 자원의 합집합에 포함될 경우, HARQ 매니저는 이러한 자원을 사용하여 재전송을 요청하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 재전송에 사용할 자원의 우선순위는 미할당 자원, 수신에 실패한 데이터를 전송한 사용자 단말기에게 할당된 신규 전송 자원, 취소 가능한 자원의 순서일 수 있다.

또한, 재전송에 사용할 자원이 수신에 실패한 전송에 사용한 자원과 동일한 경우, non-adaptive HARQ 재전송을 요청하고, 그렇지 않을 경우 adaptive HARQ 재전송을 요청하도록 할 수 있다.

또한, HARQ 매니저는 재전송에 사용되는 취소 가능한 자원 할당이나 전송에 실패한 사용자 단말기의 신규 자원할당은 취소하고 이를 베이스 장치로 알려 향후 자원할당에 반영하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되고, HARQ 매니저가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상인 경우, 재전송에 필요한 자원을 찾을 수 없을 경우에는, HARQ Ack 응답 신호만을 사용자 단말기로 전송하여 사용자 단말기가 전송에 실패한 데이터를 HARQ 버퍼에 유지하게 하고, 베이스 장치는 그 다음번 재전송 시점에 자원을 할당하여 adaptive HARQ 재전송을 요청하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제3 단계는, 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우, 베이스 장치가 서브프레임(SF) n의 업링크 데이터 수신이 성공적이라 가정하고 서브프레임(SF) n+k 및 서브프레임(SF) n+k_2의 업링크 자원할당을 스케줄링하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 베이스 장치와 무선 장치를 분리하여 구성한 분산형 무선 기지국에서 효율적인 업링크 데이터에 대한 HARQ 처리 방법을 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용되는 분산형 무선 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이 구성되는 분산형 무선 기지국(100)에서 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법의 전체적인 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 의한 분산형 무선 기지국(100)에서 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 전술한 무선 장치 그룹(50, S-Group) 구성 과정(도 3의 단계(S100))과 HARQ 매니저 선정 과정(도 3의 단계(S200))을 상세하게 나타낸 흐름도이다.
도 6은 HARQ 매니저가 선정된 이후의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 분산형 무선 기지국(100)에서 HARQ 응답(HARQ response) 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 Msg3 재전송에 대한 타이밍도이다.
도 10은 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=k_1=4, n+8)에 재전송 자원을 할당 받지 못해서, 서브프레임(SF) n+2*k_2(FDD의 경우, k_2=8, n+16)에 Msg3 재전송을 수행하는 과정의 타이밍도이다.
도 11은 사용자 단말기(40,UE)가 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=k_1=4, n+8)에 예약된 재전송 자원을 이용해 Msg3 재전송을 수행하는 과정의 타이밍도이다.
도 12는 non-adaptive HARQ 재전송을 수행하는 경우의 타이밍도이다.
도 13은 adaptive HARQ 재전송을 수행하는 경우의 타이밍도이다.
도 14는 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우, n+8)에 재전송 자원을 할당받지 못해서, 서브프레임(SF) n+2*k_2(FDD의 경우, k_2=8, n+16)에 재전송을 수행하는 과정의 타이밍도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용되는 분산형 무선 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2의 분산형 무선 기지국(100)은 상기 배경기술에서 설명한 본 출원인에 의해 제안된 기술로서, 구체적인 내용은 상기 출원들(특허출원 제10-2014-0096526호 및 특허출원 제10-2014-0096532호)에 개시되어 있으며 이들 출원서의 내용은 본 출원에 병합된 것으로 한다. 도 1 및 도 2는 본 발명과 관련하여 이들 특허출원에 기재된 분산형 무선 기지국(100)을 개략적으로 설명하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 분산형 무선 기지국(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 분산형 무선 기지국(100)은 적어도 하나 이상의 베이스 장치(10) 및 적어도 하나 이상의 무선 장치(20)를 포함하며, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20)들은 전달망(30)을 통해 서로 결합한다.

베이스 장치(Base Unit, 10)은 코어 네트워크(미도시)와 연결되어 디지털 신호를 처리하는 기능을 수행하며, 일반적으로 중앙의 데이터 센터 등에 설치되어 전달망(30)을 통해 원격지의 무선 장치(20)와 전달망(30)을 통해 데이터를 송수신한다. 베이스 장치(10)는 통상적으로 디지털 유닛(Digital Unit, DU)라고도 한다.

여기에서, 베이스 장치(10)는 논리적인 장치로서 각각의 베이스 장치(10)가 독립적인 물리 장치로 구성될 수도 있고 복수개의 베이스 장치(10)가 하나의 물리 장치로 구성될 수도 있다.

무선 장치(Radio unit, 20)은 서비스 대상 지역에 설치되며, 서비스 대상 지역에서 사용자 단말기(40)와 무선으로 통신하고, 전달망(30)을 통해 베이스 장치(10)와 데이터를 송수신한다.

전달망(30)은 IP 네트워크와 같은 3계층 네트워크이거나 이더넷 등과 같은 2계층 네트워크일 수 있다. 또는 기타 유무선의 통신 방식으로 구성할 수 있다.

도 2는 분산형 무선 기지국(100)에서 무선 장치를 그룹화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 적어도 하나 이상의 무선 장치(20)들이 그룹화되어 무선 장치 그룹(50, 이하 이를 "S-Group"이라 한다)를 형성하고 있음을 알 수 있다. 또한, 도 2에서는 3개의 S-Group(50)이 하나의 셀 그룹(cell group, 60)을 형성하고 있다.

셀 그룹(60)은 사용자 단말기(40)가 논리적으로 구별할 수 있는 통상적인 무선 통신 시스템에서의 셀(cell)의 기능을 수행하며 셀 그룹(60)은 전달망(30)을 통해 하나의 베이스 장치(10)와 결합되고 베이스 장치(10)에 의해 동적으로 구성될 수 있다. S-Group(50)은 하나의 셀 그룹 내에서 하나 이상의 선택된 무선 장치(20)로 구성되는 무선 장치의 그룹을 의미하며, 특정 사용자 단말기(UE, 40)와의 통신에 필요한 무선 장치(20)들을 선택적/제한적으로 운용할 수 있도록 한다. S-Group(50)은 동적으로 구성될 수 있는데 이에 의하여 셀간의 간섭 제어, 셀 내에서의 공간적 분할에 의한 무선 물리 자원의 재사용 및 동적인 셀 구성 등을 용이하게 할 수 있게 된다.

S-Group(50)의 구성은 다양한 방법으로 가능하다.

첫번째 방법은 셀 그룹(60)이 서비스할 대상 지역의 물리적 공간에 기초하여 물리적 공간을 하나 이상의 S-Group(50)으로 분할하는 방법이다. 이 때, 분할된 물리적 공간은 서로 중첩될 수 있다. 각각의 분할된 물리적 공간은 개별 물리적 공간을 지원하는 무선 장치(20)들의 집합으로 S-Group을 형성할 수 있다.

예컨대, 물리 공간 분할은 고층 빌딩내에서의 서비스를 구축하는 경우, 각각의 층을 하나의 S-Group(50)으로 구성하여 빌딩 전체를 복수의 S-Group(50)으로 서비스할 수 있다.

두번째 방법은 사용자 단말기(40)별로 S-Group(50)을 형성하는 방법인데, 이는 다음과 같은 방식에 의해 이루어질 수 있다.

각각의 무선 장치(20)는 사용자 단말기(40)의 상향 데이타(uplink data)(상향 랜덤 억세스. 채널 상태 정보 전송, 페이징 응답, 상향 단말 레퍼런스 신호 등)를 수신하여 베이스 장치(10)에 전송한다. 베이스 장치(10)는 하나 이상의 무선 장치(20)로부터 수신한 사용자 단말기(40)의 상향 데이터와 정보를 취합하여, 무선 장치(20)와 사용자 단말기(40)간의 채널 상태 등을 고려하여 특정 사용자 단말기(40)를 지원하는 S-Group(50)을 형성할 수 있다.

한편, S-Group(50)은 공간 분할 정책이나 사용자 단말기(40)의 이동에 따라 동적으로 변화할 수 있다. 본 발명이 적용되는 분산형 무선 기지국(100)은 공간 분할에 기초한 S-Group(50)과 사용자 단말기(40)에 기초한 S-Group(50)을 병행해서 구성할 수 있고 또한 유지 관리할 수 있다. 또한, 무선 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스(예, LTE의 eMBMS 서비스 등)의 경우 공간 분할에 기초한 S-Group(50) 혹은 셀 그룹(60)을 사용할 수 있고, 특정 사용자 단말기(40)에 대한 유니캐스트 서비스는 사용자 단말기(40)별 S-Group(50)이나 공간 분할 S-Group(50)/셀 그룹(60)을 사용할 수 있다.

유니캐스트 서비스에 대해 사용자 단말기(40)별 S-Group(50)을 사용할 경우, 필요한 무선 장치(20)들을 통해서만 사용자 단말기(40)에 무선 신호를 송출함으로써 S-Group(50)간 혹은 셀 그룹(60)간 간섭을 제어할 수 있는 효과가 있다.

한편, 하나의 무선 장치(20)는 하나 이상의 S-Group(50)에 중첩적으로 속할 수 있으며 하나 이상의 셀 그룹(60)에 속할 수 있다. 또한, 개별 S-Group(50) 또한 하나 이상의 셀 그룹(60)에 포함될 수 있다.

한편, S-Group(50)은 동적으로 구성되도록 변경가능하다.

또한, 개별 무선 장치(20)는 하나 이상의 S-Group(50)에 속할 수 있으며, 하나 이상의 셀 그룹(60)에 속할 수 있다.

개별 베이스 장치(10)는 하나의 셀 그룹(60)에 속한 무선 장치(20)와 전달망(30)을 통해 연결되어 무선 기지국 기능을 수행한다. 개별 베이스 장치(10)는 해당 셀 그룹(60)의 특정 무선 장치(10) 하나에 데이터를 전달할 수 있다, 또한, 개별 베이스 장치(10)는 특정 S-Group(50)에 속한 모든 무선 장치(20)들에 동일한 데이터를 전달할 수 있으며, 특정 셀 그룹(60)에 속한 모든 무선 장치(20)들에 동일한 데이터를 전달할 수 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이 구성되는 분산형 무선 기지국(100)에서 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법의 전체적인 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 우선, 베이스 장치(10)가 사용자 단말기(UE, 40)별로 무선 장치(20,RU)들을 그룹화하여 무선 장치 그룹(50, S-Group)을 구성한다(S100).

그리고, 베이스 장치(10)가 사용자 단말기(40, UE)별 무선 장치 그룹(50, S-Group)에 속하는 무선 장치(20,RU)들 중 어느 하나를 HARQ 관리자로 선정한다(S110).

이후, 베이스 장치(10)는 상기 단계(S110)에서 선정된 HARQ 관리자인 무선 장치를 통해 HARQ 응답 신호(HARQ response)를 사용자 단말기(40, UE)로 전송한다.

이하, 도 4 이하를 참조하여 상기 과정을 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 분산형 무선 기지국(100)에서 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 각각의 사용자 단말기(40, UE 1, UE 2, ..., UE k)별로 무선 장치 그룹(50, UE 1 S-Group, UE 2 S-Group,..., UE k S-Group)이 구성된 상태를 나타낸 것이다. 각각의 무선 장치 그룹(50)들은 해당 사용자 단말기(40)에 대한 업링크 데이터 수신을 담당한다.

우선, 도 3에서의 단계(S100) 과정, 즉, 베이스 장치(10)가 사용자 단말기(40, UE)별로 무선 장치(20,RU)들을 그룹화하여 무선 장치 그룹(50, S-Group)을 구성하는 과정과, 단계(S200) 과정 즉, 베이스 장치(10)가 사용자 단말기(40)별 무선 장치 그룹(50)에 속하는 무선 장치(20)들 중 어느 하나를 HARQ 관리자로 선정하는 과정을 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 전술한 무선 장치 그룹(50, S-Group) 구성 과정(도 3의 단계(S100))과 HARQ 매니저 선정 과정(도 3의 단계(S200))을 상세하게 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 우선, 사용자 단말기(UE 1,40)가 코어 네트워크에 접속하기 위해 랜덤 억세스(Random access) 과정을 시작한다. 사용자 단말기(UE 1, 40)은 RA 프리앰블(preamble)을 송신하며, 무선 장치들(20, RU 1, RU 2, RU 3, RU 4)은 사용자 단말기(UE 1, 40)의 RA 프리앰블(preamble)을 수신하여 이를 전달망(30)을 통해 베이스 장치(10)로 전달한다(S110).

이 때, 무선 장치들(20, RU 1, RU 2, RU 3, RU 4)로부터 베이스 장치(10)로 전달되는 정보에는 수신 데이터의 종류에 따라 수신 무선 장치(RU)의 ID, 정상 수신 여부에 대한 CRC 정보, 업링크(uplink) 수신 신호세기, 타이밍 어드밴스(timing advance) 값 등이 포함될 수 있다.

다음으로, 베이스 장치(10)는 사용자 단말기(UE 1,40)의 RA 프리앰블을 수신한 무선 장치들(RU 1, RU 2, RU 3, RU 4)을 사용자 단말기(UE 1, 40)의 무선 장치 그룹(50)으로 선정할 수 있다(S120).

여기에서, 다른 방법으로는, 개별 무선 장치(20)들이 주변 무선 장치(20)들의 신호를 모니터링하도록 하고, 이를 통해 무선 장치(20)간의 무선 근접도를 동적으로 파악하여 무선 장치 그룹(50)을 동적으로 형성하고, 이를 해당 무선 장치 그룹(50)의 서비스 영역내의 사용자 단말기(40, UE)들에 대한 무선 장치 그룹으로 사용할 수도 있다.

또한, 베이스 장치(10)는 운용 중에 무선 장치(20)간 동적 무선 근접도를 이용해, 현재 사용자 단말기(40, UE)의 무선 장치 그룹(50)에 속하지 않지만 사용자 단말기(40, UE)의 후술하는 HARQ 매니저(manager)와 근접한 무선 장치(20)들에서의 해당 사용자 단말기(40, UE) 업링크 전송(PUSCH, PUCCH, SRS, RA preamble 등) 수신신호세기 또는 수신 에러율을 측정하여 사용자 단말기(40, UE)별 무선 장치 그룹(50)을 구성하도록 함으로써, 무선 장치 그룹(50)을 동적으로 관리할 수도 있다.

또한, 일정 기간(Period_eval) 동안 사용자 단말기(40, UE)의 업링크 전송(PUSCH, PUCCH, SRS, RA preamble)에 대한 수신신호세기가 소정의 값(Signal_min) 이하이거나 수신에러율이 소정값(RxErrorRate_max) 이상인 무선 장치는 해당 사용자 단말기(UE)의 무선 장치 그룹에서 삭제할 수도 있다. 여기에서, Period_eval, Signal_min, RxErrorRate_max는 시스템 설정값이다.

이와 같이, 사용자 단말기(40, UE)별 무선 장치 그룹(50, S-Group)이 구성되면, 베이스 장치(10)는 해당 무선 장치 그룹(50)에 속한 무선 장치(20)들 중에서 어느 하나를 HARQ 매니저(HARQ manager)로 선정하는데, 이는 베이스 장치(10)가 무선 장치 그룹(50) 내의 각 무선 장치(20)에서 수신한 RA 프리앰블의 수신 정보에 기초하여 이루어질 수 있다(S200).

예컨대, 베이스 장치(10)는 개별 사용자 단말기(40, UE)의 랜덤 억세스 과정을 통한 초기 접속시 무선 장치 그룹(50)내의 각 무선 장치들(RU)에서 수신한 RA 프리앰블(preamble) 수신 정보를 분석하여 타이밍 어드밴스(Timing advance) 값이 가장 작은 무선 장치를 해당 사용자 단말기(40, UE)의 초기 HARQ 매니저(manager, 21,22,23)로 선정할 수 있다.

타이밍 어드밴스(timing advance) 값이 큰 경우 제일 가까운 거리에 있어서 안정적으로 동작하거나 수신 신호 세기가 가장 큰 것으로 볼 수 있으므로 이러한 값을 이용하여 초기의 HARQ 매니저를 선정할 수 있다.

사용자 단말기(40, UE)별 HARQ 매니저(21,22,23)는 해당 사용자 단말기(40, UE)에 대한 업링크 자원 할당 정보를 DCI 0나 랜덤 억세스 응답(random access response)을 통해 사용자 단말기(UE)에 전송하는 역할을 한다. 또한, 해당 사용자 단말기(UE)의 업링크 전송에 대한 HARQ 응답(HARQ response) 신호를 사용자 단말기(UE)에 전송하는 역할을 수행한다.

도 4는 이와 같은 원리에 기초하여 사용자 단말기(UE 1, 40)의 랜덤 억세스 프리앰블(RA preamble)을 무선 장치 그룹(50)으로부터 수신한 베이스 장치(10)가 무선 장치(RU 2)를 사용자 단말기(40,UE 1)의 HARQ 매니저(HARQ manager, 21)로 선정한 상태를 나타낸 것이다. 또한, 다른 사용자 단말기(UE 2, ..., UE k)에 대해서도 각각의 무선 장치 그룹의 무선 장치들 중에서 하나의 무선 장치를 HARQ 매니저(22,23)로 선정하였음을 알 수 있다.

도 6은 HARQ 매니저가 선정된 이후의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

전술한 바와 같이, 각 사용자 단말기(40,UE)별로 HARQ 매니저(21,22,23)가 선정되면, 베이스 장치(10)는 해당 HARQ 매니저(21,22,23)를 통해, 해당 사용자 단말기(40, UE)의 랜덤 억세스(random access)에 대한 랜덤 억세스 응답(Random access response) 메시지를 작성하여 해당 사용자 단말기(40, UE)의 HARQ 매니저(21,22,23)에게 전송한다(S210).

그러면, 각 HARQ 매니저(21,22,23)는 해당 사용자 단말기(40, UE 1, UE 2,...,UE k)에 랜덤 억세스 응답(Random access response) 메시지를 전송한다(S220).

한편, 해당 사용자 단말기(40, UE)는 대응하는 HARQ 매니저(21,22,23)를 통해 랜덤 억세스 응답(Random access response) 메시지를 수신하고(S230), 랜덤 억세스 응답(random access response) 메시지에 포함된 업링크 자원 할당을 사용하여 업링크 데이타를 무선 장치(RU)로 전송한다(S240).

사용자 단말기(40, UE)별 무선장치 그룹(50)의 무선 장치(RU)들은 해당 사용자 단말기(40, UE)의 업링크 데이타를 수신하고, 수신한 업링크 데이터를 업링크 데이터 수신 정보와 함께 베이스 장치(10)에 전달한다(S250). 여기서, 업링크 데이터 수신 정보는 수신 무선 장치(RU)의 ID와 정상 수신 여부에 대한 CRC 정보, 업링크 수신 신호 세기, 타이밍 어드밴스(timing advance) 값 등이 포함된다.

이 때, 베이스 장치(10)는 사용자 단말기(40, UE)별 무선 장치 그룹의 무선 장치(RU)들로부터 수신한 업링크 수신 정보, 즉, CRC 정보와 업링크 수신 신호 세기 및 타이밍 어드밴스 값을 이용하여 해당 사용자 단말기(40, UE)에 대한 새로운 HARQ 매니저를 선정할 수 있다(S260).

여기에서, 베이스 장치(10)는 다음과 같은 방식에 의해 새로운 HARQ 매니저(manager)를 선정할 수 있다.

1) 단계 1

업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치(20, RU)들의 집합을 A = {RU_i}라 한다.

2) 단계 2

상기 집합 A가 공집합(null)인 경우, 즉, 모든 무선장치 그룹(50)의 무선 장치(20,RU)가 업링크 데이터를 비정상적으로 수신했을 경우, 무선장치 그룹(50)의 무선 장치(20, RU)들 중 업링크 수신신호(PUSCH, PUCCH, SRS, RA preamble 등) 세기가 가장 큰 무선 장치(RU_k)가 기존의 HARQ 매니저(21,22,23)의 수신신호 세기보다 일정 값(Signal_delta) 이상으로 큰 경우, 해당 무선 장치(RU_k)를 새로운 HARQ 매니저(21,22,23)로 한다. 그렇지 않을 경우, 기존의 HARQ 매니저(21,22,23)를 유지한다.

3) 단계 3

상기 집합 A가 공집합(null)이 아닌 경우, 상기 집합 A중 업링크 수신 신호 세기가 가장 무선 장치(RU_k)를 새로운 HARQ 매니저 후보로 한다. 기존 HARQ 매니저(21,22,23)가 집합 A에 속한 경우에는, 새로운 HARQ 매니저 후보인 무선 장치(RU_k)의 업링크 수신 신호세기가 기존 HARQ 매니저(21,22,23)의 업링크 수신신호 세기보다 일정 값(Signal_delta) 이상 클 경우 해당 무선장치(RU_k)를 새로운 HARQ 매니저(21,22,23)로 정하고, 그렇지 않을 경우 기존의 HARQ 매니저를 그대로 유지한다. 한편, 기존 HARQ 매니저가 집합 A에 속하지 않는 경우에는 해당 무선 장치(RU_k)를 새로운 HARQ 매니저(21,22,23)로 정한다. 여기에서, 상기 일정값(Signal_delta)은 시스템 설정 정보이다.

다음으로, 도 3의 단계(S300) 즉, HARQ 매니저(21,22,23)를 통해 베이스 장치(10)가 HARQ 응답 신호를 전송하는 과정에 대해서 설명한다.

도 7은 분산형 무선 기지국(100)에서 HARQ 응답(HARQ response) 신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, LTE FDD(Frequency Division Duplex) 방식에서의 업링크(uplink) 전송과 이에 대한 HARQ 응답(response) 전송 타이밍도를 나타낸 것이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, LTE의 경우 서브프레임(SF) n에 사용자 단말기(UE)로부터 수신한 업링크(uplink) 데이터에 대한 HARQ 응답(response)은 서브프레임(SF) n+k에 전송하며, FDD의 경우 k=4이다. 즉, 서브프레임(SF) n+4 에서 HARQ 응답을 전송하도록 스케줄링된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 분산형 기지국(100)에서는 베이스 장치(10,BU)와 무선 장치(20,RU)간에 전송 지연(delay)이 발생할 수 있는데, 이러한 전송 지연의 정도에 따라 서브프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대한 HARQ 응답(response)을 처리하는 방식이 달라진다.

우선, 첫번째 경우는, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20)간의 전송 지연이 충분히 작아 무선 장치(20)가 서브프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터를 베이스 장치(10)로 전송하고, 베이스 장치(10)가 이를 처리하여 HARQ 응답 즉, HARQ Ack/Nack response를 결정하여 이를 HARQ 매니저(21,22,23)로 전송하고 HARQ 매니저(21,22,23)가 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Ack/Nack 응답(response) 신호를 사용자 단말기(40,UE)로 전송할 수 있는 경우이다.

여기에서, 베이스 장치(10)는 무선 장치 그룹(50)의 적어도 하나 이상의 무선 장치(20)들로부터 CRC 정상인 업링크 데이터를 수신했을 경우, HARQ Ack response를 HARQ 매니저(21,22,23)에 전달하고, HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k에 이를 사용자 단말기(40,UE)로 전송한다. 이 때, 앞서 설명한 바와 같이 새로운 HARQ 매니저가 선정될 수 있다.

한편, 무선 장치 그룹(50)의 모든 무선 장치(20)들로부터 CRC 비정상인 업링크 데이터를 수신했을 경우에는 HARQ Nack response를 HARQ 매니저(21,22,23)에 전달하고, HARQ 매니저(21)는 전달받은 HARQ Nack response를 서브프레임(SF) n+k에 해당 사용자 단말기(40)에게 전송한다.

즉, 전송 지연이 충분히 작은 경우에는, 베이스 장치(10)가 업링크 데이터에 대한 HARQ 응답 신호를 CRC 정상 여부에 따라 서브프레임(SF) n+k에 HARQ 매니저(21)가 전송할 수 있도록 스케줄링한다.

두번째 경우는, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20) 사이의 전송 지연이 커서, 서브프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터를 베이스 장치(10)가 처리하여 무선 장치(20)를 통해 서브프레임(SF) n+k (FDD의 경우 k=4)에 HARQ 응답(Response)을 보낼 수 없을 것으로 판단되는 경우이다.

이 두번째 경우는 다시 2가지의 경우로 나누어서 처리할 수 있다.

1. 초기 랜덤 억세스(random access) 과정에서의 업링크(uplink) 전송 및 HARQ response 처리

2. 일반적인 uplink 자원 할당, uplink 전송 및 HARQ response 처리

우선, 상기 1. 초기 랜덤 억세스(random access) 과정에서의 업링크(uplink) 전송 및 HARQ response 처리에 대하여 설명한다.

랜덤 억세스 응답(Random access response) 메시지에 의해 서브프레임(SF) n에 업링크 전송이 스케쥴되었을 경우, 해당 사용자 단말기(40,UE)의 무선 장치 그룹(50)의 무선 장치(20,RU)들은 서브프레임(SF) n에 업링크 데이터를 사용자 단말기(40,UE)로부터 수신한다.

그리고, 무선 장치 그룹(50)의 무선 장치(20,RU)들은 업링크 데이터와 업링크 데이터 수신정보를 베이스 장치(10)에 전달한다. 이 때, 무선 장치(20,RU)는 베이스 장치(10)로부터 해당 업링크 데이터가 다른 무선 장치(20,RU)를 통해 이미 정상 수신되었음을 전달받은 경우, 수신한 업링크 데이터를 제외한 업링크 데이터 수신 정보를 베이스 장치(10)에 전달한다.

베이스 장치(10)는 무선 장치 그룹(50)의 적어도 하나 이상의 무선 장치(20,RU)들로부터 CRC 정상인 업링크 데이터를 수신했고 동시에 해당 사용자 단말기(40,UE)의 HARQ 매니저(21,22,23)로부터는 CRC 오류(error)을 수신했을 경우, 해당 사용자 단말기(40,UE)의 무선 장치 그룹(50)의 무선 장치(20,RU)들에게 해당 전송을 정상 수신했음을 알린다.

해당 업링크 전송에 대한 HARQ 응답(response)은 해당 사용자 단말기(40,UE)의 HARQ 매니저(21,22,23)가 담당한다. HARQ 매니저(21,22,23)가 수신한 업링크 데이터에 대한 HARQ 응답 처리는 다음의 3가지 경우로 나누어진다.

A. 베이스 장치(10)로부터 해당 업링크 데이터를 해당 무선 장치 그룹(50)의 다른 무선 장치(20,RU)를 통해 정상 수신한 사실을 이미 전달받았을 경우, HARQ 매니저(21,22,23)는 수신한 업링크 데이터의 CRC 정상 여부와 관계없이 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Ack response를 사용자 단말기(40)로 송신한다.

B. HARQ 매니저(21,22,23)가 수신한 업링크 데이터가 CRC 정상일 경우, 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Ack response를 사용자 단말기(40)로 송신한다.

C. HARQ 매니저(21,22,23)가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상일 경우, SF n+k에 HARQ Nack response를 송신하여, 해당 사용자 단말기(40,UE)가 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=k_1=4, SF n+8)에 업링크 데이터를 재전송할 수 있도록 한다. 이 경우, 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 n+8)의 업링크 자원 할당 내용에 따라 다음의 처리를 수행한다.

우선, 베이스 장치(10)는 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=k_1=4, n+8)의 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)={베이스 장치(10)가 서브프레임(SF) n+k+k_1에 Semi-persistent scheduling을 포함하여 어느 사용자 단말기(40,UE)에게도 할당하지 않은 미사용 자원블록(Resource Block, RB)들}를 HARQ 매니저(21,22,23)들에게 전달한다.

즉, I(n+k+k_1)는 서브프레임(SF) n+k+k_1에서 미할당된 자원의 집합을 의미한다.

또한, 베이스 장치(10)는 업링크 자원 할당시 우선순위, 예를 들어 초기전송/재전송 자원 여부, 해당 사용자 단말기(UE) 업링크 자원할당 QoS 등에 따라 각 업링크 자원할당에 대한 취소가능 여부를 자원할당 정보전달 메시지의 취소가능필드에 설정하여 각 HARQ 매니저(21,22,23)에게 전달한다.

각 HARQ 매니저(21,22,23)는 베이스 장치(10)로부터 전달받은 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=k_1=4, n+8)의 사용자 단말기(40,UE)들의 취소 가능한 업링크 자원(RB) 할당에 대한 집합 A(n+k+k_1)를 다음과 같이 정의한다.

A(n+k+k_1)={해당 HARQ 매니저가 베이스 장치로부터 전달받은 모든 사용자 단말기(UE)들의 서브프레임(SF) n+k+k_1의 업링크 자원할당 중 취소가능 업링크 자원(RB)들}

즉, A(n+k+k_1)는 이미 할당된 자원 중에서 서브프레임(SF) n+k+k_1에서 취소가능한 자원들의 집합을 의미한다.

그리고, 서브프레임(SF) n에 기존 Msg3 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합을 P(n)이라 정의한다. 즉, P(n)은 서브프레임(SF) n에서 수신에 실패한 업링크 데이터 전송에 사용된 자원들의 집합을 의미한다.

(1) 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)(FDD의 경우 n+8)에 P(n)이 모두 포함될 경우

이 경우, HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 n+4)에 HARQ Nack을 사용자 단말기(40,UE)로 전송하여 SF n+k+k_1(FDD의 경우 n+8)에 Msg3 재전송을 요청한다.

도 8은 이러한 경우의 Msg3 재전송에 대한 타이밍도이다.

이 경우는, 서브프레임(SF) n에서 업링크 데이터 전송에 사용된 자원이 미할당 자원 집합에 포함된 경우로서, HARQ 매니저(21,22,23)는 동일한 자원을 사용하여 non-adaptive HARQ 재전송(retransmission)을 요청하는 경우이다.

(2) 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)(FDD의 경우 n+8)에 P(n)이 모두 포함되지는 않지만, I(n+k+k_1)과 취소가능 할당자원 집합 A(n+k+k_1)의 합집합에 P(n)이 모두 포함될 경우,

이 경우, HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 n+4)에 HARQ Nack 응답 신호를 사용자 단말기(40,UE)로 전송하여 SF n+k+k_1(FDD의 경우 n+8)에 Msg3 재전송 즉, 업링크 데이터의 재전송을 요청한다.

그리고, HARQ 매니저(21,22,23)는 P(n)에 해당하는 자원을 할당 받은 사용자 단말기(40,UE)들의 UL DCI 전송을 포기(drop)하고, 이를 베이스 장치(10,BU)에 통보한다.

베이스 장치(10,BU)는 해당 사용자 단말기(40,UE)들의 추후 업링크 자원 할당에 이를 반영할 수 있다.

도 9는 이러한 경우 Msg3 재전송에 대한 타이밍도이다.

이 경우는, 수신에 실패한 전송에 사용된 자원이 미할당 자원 집합과 취소가능 할당자원 집합의 합집합에 포함될 경우, HARQ 매니저(21,22,23)가 동일한 자원을 사용하여 non-adaptive HARQ 재전송을 요청하는 경우이다. 또한, 재전송 수행에 사용되는 취소가능 자원할당은 취소하고, 이를 베이스 장치(10,BU)에 알려 향후 자원할당에 반영할 수 있다.

(3) 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)(FDD의 경우 n+8)와 취소 가능 할당자원 집합 A(n+k+k_1)의 합집합에 P(n)이 모두 포함되지 않을 경우,

이 경우는 해당 사용자 단말기(40,UE)가 서브프레임(SF) n+k+k_1에 Msg3를 재전송하면 다른 사용자 단말기(40,UE)들의 전송과 충돌이 발생하기 때문에 Msg3 재전송을 할 수 없는 경우이다.

우선, HARQ 매니저(21,22,23)는 HARQ Ack 응답 신호를 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우, n+4)에 사용자 단말기(40,UE)에 전송한다. 그리고, HARQ 매니저(21,22,23)는 CRC 비정상인 경우에 HARQ Ack 응답 신호가 전송되었음을 베이스 장치(10,BU)에 전달한다.

그리고, 베이스 장치(10,BU)는 해당 사용자 단말기(40,UE)가 다음 업링크HARQ 재전송 시점(FDD의 경우 서브프레임(SF) n+16)에 Msg3를 재전송할 수 있도록 신규 자원 할당을 수행하고 이를 HARQ 매니저(21,22,23)에게 전달한다. 이때 UL DCI는 RNTI값으로 해당 사용자 단말기(40,UE)의 Temporary C-RNTI값을 가진다.

HARQ 매니저(21,22,23)는 베이스 장치(10,BU)로부터 전달받은 신규 자원할당을 다음 번 자원할당 시점인 서브프레임(SF) n+k+k_2(FDD의 경우 k=4, k_2=8, n+12)에 사용자 단말기(40,UE)로 전송하여 해당 사용자 단말기(40,UE)가 n+2*k_2(FDD의 경우, k_2=8, n+16)에 Msg3를 재전송할 수 있도록 한다.

도 10은 이와 같은 경우, 즉 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=k_1=4, n+8)에 재전송 자원을 할당 받지 못해서, 서브프레임(SF) n+2*k_2(FDD의 경우, k_2=8, n+16)에 Msg3 재전송을 수행하는 과정의 타이밍도이다.

이는 수신에 실패한 전송에 사용된 자원을 다음 번 재전송을 위해 할당할 수 없을 경우, HARQ Ack 응답 신호만을 사용자 단말기(40,UE)로 보내고 사용자 단말기(40,UE)가 전송에 실패한 데이터를 HARQ 버퍼(buffer)에 유지하게 하고, 베이스 장치는 그 다음번 재전송 시점에 자원을 할당하여 adaptive HARQ 재전송(retransmission)을 요청하도록 하는 경우이다.

한편, 상기 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한 (1)~(3)의 방법과는 다른 방법으로서 아래와 같은 방법을 사용할 수 있다.

즉, 베이스 장치(10,BU)는 도 8 내지 도 10의 경우와 같이 발생할 수 있는 Msg3 재전송 지연(delay)을 방지하기 위하여, 랜덤 억세스(random access)를 수행하는 사용자 단말기(40,UE)가 Msg3를 재전송할 수 있도록 랜덤 억세스 응답(random access response) 메시지를 통해 할당한 전송자원을 해당 사용자 단말기(40,UE)의 Msg3 수신이 성공적으로 완료될 때까지 재전송 가능 서브프레임(SF)에 다른 사용자 단말기(40,UE)들에게 할당하지 않을 수 있다.

즉, Msg3 전송을 위해 할당된 자원은 Msg3의 전송이 성공적으로 이루어질 때까지 재전송 가능한 시점의 자원할당에서 제외할 수 있다. HARQ 매니저(21,22,23)는 재전송이 필요한 경우, 이러한 미할당 자원을 사용하여 non-adaptive HARQ 재전송(retransmission)을 요청할 수 있다.

이 경우, HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 k=4, n+4)에 HARQ Nack 응답 신호를 사용자 단말기(40,UE)에 전송할 수 있다. 또는, HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 k=4, n+4)에 해당 사용자 단말기(40,UE)의 Temporary C-RNTI를 이용해 신규 UL DCI를 작성하여 사용자 단말기(40,UE)에 전송할 수 있다.

이 경우, Msg3를 위해 할당한 자원을 한번 이상 사용하지 못하는 경우가 발생하지만, 전송자원 중복에 의한 Msg3 전송 실패와 다른 사용자 단말기(40,UE)의 전송 실패 및 이에 따른 재전송에 필요한 자원 증가와 랜덤 억세스(random access) 시간 증가를 방지할 수 있다.

도 11은 사용자 단말기(40,UE)가 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=k_1=4, n+8)에 예약된 재전송 자원을 이용해 Msg3 재전송을 수행하는 과정의 타이밍도이다.

다음으로, 베이스 장치(10)와 무선 장치(20) 사이의 전송 지연이 커서, 서브프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터를 베이스 장치(10)가 처리하여 서브프레임(SF) n+k (FDD의 경우 k=4)에 HARQ Response를 보낼 수 없는 경우 중 두번째 경우인 상기 2. 일반적인 uplink 자원 할당, uplink 전송 및 HARQ 응답(response) 처리에 대해 설명한다.

우선, 베이스 장치(10,BU)는 서브프레임(SF) n의 업링크 데이터 수신 정보를 이용해 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 k=4)에서 사용자 단말기(40,UE)에 전송하는 HARQ Ack/Nack 정보와 SF n+k_2(FDD의 경우 k_2=8)의 업링크 자원 할당정보를 스케쥴링 해야 한다. 하지만, 베이스 장치(BU)-무선 장치(RU) 사이의 전송 지연(delay)이 클 경우 서브 프레임(SF) n+k에 전송해야 할 HARQ 응답(response)과 업링크 자원할당 정보 스케쥴링 시점에 서브프레임(SF) n의 업링크 전송 결과에 대한 정보를 알 수 없다.

따라서, 베이스 장치(10,BU)는 서브프레임(SF) n의 업링크 수신이 성공적이라 가정하고 낙관적으로(optimistic) 업링크 자원 할당을 수행한다.

무선 장치(20)가 서브프레임(SF) n에 업링크 데이터를 수신할 경우, 무선 장치(20,RU)는 업링크 데이터 수신 정보를 베이스 장치(10,BU)에 전달한다. 이때 무선 장치(20,RU)는 베이스 장치(10,BU)로부터 해당 업링크 데이터가 이미 정상 수신되었음을 전달받은 경우, 수신한 업링크 데이터를 제외한 수신 정보를 베이스 장치(10,BU)에 전달한다.

베이스 장치(10,BU)는 무선 장치 그룹의 적어도 하나 이상의 무선 장치(20,RU)들로부터 CRC 정상인 업링크 데이터를 수신했고 동시에 해당 사용자 단말기(40,UE)의 HARQ 매니저(21,22,23)로부터는 CRC error을 수신했을 경우, 해당 사용자 단말기(40,UE)의 무선 장치 그룹의 무선 장치(20,RU)들에게 해당 전송을 정상 수신했음을 알린다.

해당 업링크 데이터 전송에 대한 HARQ 응답(response)은 해당 사용자 단말기(40,UE)의 HARQ 매니저(21,22,23)가 담당한다.

여기에서, 해당 사용자 단말기(40,UE)의 HARQ 매니저(21,22,23)는 다음의 처리 과정을 따른다

A. 베이스 장치(10,BU)로부터 해당 업링크 데이터를 무선 장치 그룹의 다른 무선 장치(RU)를 통해 정상 수신한 사실을 전달받았을 경우, HARQ 매니저(21,22,23)는 수신한 업링크 데이터의 CRC 정상 여부와 관계없이 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Ack 응답 신호를 전송한다.

B. HARQ 매니저(21,22,23)가 수신한 업링크 데이터가 CRC 정상일 경우 HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 k=4)에 HARQ Ack 응답 신호를 사용자 단말기(40,UE)로 전송한다.

C. HARQ 매니저(21,22,23)가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상일 경우

(1) HARQ 매니저(21,22,23)가 서브프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합을 U(n)이라 정의한다.

(2) 앞서 설명한 바와 같은 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)(FDD의 경우 k=k_1=4, n+8)과 U(n)의 교집합을 I_fixed(n+k+k_1)이라 정의한다.

(3) 해당 사용자 단말기(40,UE)의 서브프레임(SF) n+k+k_1의 자원할당이 존재할 경우, 이 자원할당 집합을 A_mine(n+k+k_1)이라 정의한다. A_mine(n+k+k_1)은 A(n+k+k_1)의 부분집합이다.

(4) 임의의 자원할당 집합 Alloc에 대해서 Penalty(Alloc)을 다음과 같이 정의한다.

Penalty(Alloc) = 해당 사용자 단말기(40,UE)와 다른 사용자 단말기(40,UE) 중 자원할당이 Alloc과 하나 이상 중복되는 모든 다른 사용자 단말기(40,UE)의 자원할당 각각의 총 자원할당 RB 수의 합

예를 들어, 해당 사용자 단말기(40,UE)가 아닌 다른 사용자 단말기(40,UE_1)과 사용자 단말기(40,UE_2)의 자원할당이 각각 5와 10이고 사용자 단말기(40,UE_1)과 사용자 단말기(40,UE_2)의 자원할당이 Alloc과 각각 2RB, 3RB 중복될 경우, Penalty(Alloc) = 5+10 = 15 이다.

(5) 다음의 변수들은 HARQ 매니저(21,22,23)가 매 서브프레임(SF)에 동작을 시작할 때 FALSE로 초기화를 수행한다.

- Non-adaptive-HARQ

- my-adaptive-HARQ

- my-idle-adaptive-HARQ

- all_1-adaptive-HARQ

- all_2-adaptive-HARQ

- HARQ-ReTx-Schedule

(6) HARQ 매니저(21,22,23)가 베이스 장치(10,BU)로부터 수신한 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)와 취소가능 할당자원 집합 A(n+k+k_1)의 합집합에 U(n)이 모두 포함될 경우,

- 이 경우 해당 사용자 단말기(40,UE)는 U(n)과 동일한 자원할당 U(n+k+k_1)으로 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 n+8)에 non-adaptive HARQ 재전송을 수행할 수 있다.

- HARQ manager는 Non-adaptive-HARQ = TRUE로 설정한다.

- 자원할당 U(n+k+k_1)과 하나 이상의 자원이 중복되는 자원할당을 가진 모든 사용자 단말기(40,UE)들의 집합을 V 라 한다.

(7) 해당 사용자 단말기(40,UE)의 자원할당 A_mine(n+k+k_1)이 공집합(NULL)이 아니고 RB 수가 U(n)의 RB수보다 같거나 클 경우

- 해당 사용자 단말기(40,UE)의 자원할당 A_mine(n+k+k_1)을 사용해 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 n+8)에 adaptive HARQ 재전송을 수행 할 수 있다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 my-adaptive-HARQ = TRUE로 설정한다.

- 기존의 해당 UE UL DCI를 수정하여 새로운 UL DCI를 작성하고, NDI를 non-toggling으로 한다.

- 신규 재전송 자원할당 my_alloc은 해당 UE의 자원할당 RB수에 따라 adaptive하게 변화할 수 있다.

- 참고로, Penalty(my_alloc) = 0 이다.

(8) A_mine(n+k+k_1)이 공집합(NULL)이 아니고 RB수가 U(n)의 RB 수보다 작지만, I_fixed(n+k+k_1)와 해당 사용자 단말기(40,UE) 자원할당 A_mine(n+k+k_1)의 합집합의 RB수가 U(n)의 RB수보다 같거나 클 경우,

- I_fixed(n+k+k_1)와 A_mine(n+k+k_1)의 합집합을 이용해 adaptive HARQ 재전송을 수행한다.

- U(n)의 RB 수보다 같거나 큰 연속적인 자원 할당이 가능하면 연속적인 자원할당을 사용해 신규 자원 할당 my_idle_alloc_1을 작성한다.

- 가능한 경우 2개의 연속적인 자원할당을 이용해 신규 자원할당 my_idle_alloc_2를 작성 한다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 my-idle-adaptive-HARQ = TRUE로 설정한다.

- my_idle_alloc_1과 my_idle_alloc_2이 모두 존재할 경우, 둘 사이의 선택은 사용자 단말기(40,UE)의 지원 가능 여부에 따라 달라질 수 있다.

- 기존의 해당 사용자 단말기(40,UE) UL DCI를 수정하여 새로운 UL DCI를 작성하고, NDI를 non-toggling으로 한다.

(9) I_fixed(n+k+k_1)와 A(n+k+k_1)의 합집합의 RB 수가 U(n)의 RB 수보다 같거나 클 경우,

- I_fixed(n+k+k_1)과 A(n+k+k_1)에 포함된 사용자 단말기(40,UE)들의 자원할당의 조합으로 만들어낼 수 있는 U(n)의 RB 수보다 같거나 큰 연속적인 자원할당 Alloc_1_j(j=0,1,2,..)들의 집합을 S_1라 한다.

- I_fixed(n+k+k_1)과 A(n+k+k_1)에 포함된 사용자 단말기(40,UE)들의 자원할당 2개의 조합으로 만들어낼 수 있는 비연속적인 자원할당으로 U(n)의 RB 수보다 같거나 큰 비연속 자원할당 Alloc_2_j(j=0,1,2,..)들의 집합을 S_2라 한다.

- S_1이 NULL이 아닐 경우 S_1에 속한 자원할당 Alloc_1_j 중 Penalty(Alloc_1_j)가 가장 작은 자원할당을 Alloc_1_min이라 한다. 또한, HARQ 매니저(21,22,23)는 all_1-adaptive-HARQ = TRUE로 설정한다.

- S_2가 NULL이 아닐 경우 S_2에 속한 자원할당 Alloc_2_j 중 Penalty(Alloc_2_j)가 가장 작은 자원할당을 Alloc_2_min이라 한다. 또한, HARQ 매니저(21,22,23)는 all_2-adaptive-HARQ = TRUE로 설정한다.

- all_1-adaptive-HARQ = all_2-adaptive-HARQ = TRUE일 경우 둘 사이의 선택은 사용자 단말기(40,UE)의 지원 가능 여부에 따라 선택할 수 있다.

(10) Non-adaptive-HARQ=TRUE 이고 Penalty(U(n+k+k_1))=0 이면 미할당자원이나 해당 사용자 단말기(40,UE)의 할당자원을 사용해 non-adaptive HARQ 재전송을 수행한다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 n+4)에 해당 사용자 단말기(40,UE)에 HARQ Nack 응답 신호를 전송한다.

- V에 속한 사용자 단말기(40,UE)들의 UL DCI 전송을 포기(drop)하며, 이를 베이스 장치(10,BU)에 알린다. 베이스 장치(10,BU)는 사용자 단말기(40,UE)들의 UL DCI drop 정보를 향후 업링크 자원 스케쥴링에 반영할 수 있다.

- HARQ-ReTX-Schedule=TRUE 설정한다. 그리고, 해당 사용자 단말기(40,UE)는 이전 전송에 사용된 동일한 업링크 자원을 사용하여 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=K_1=4, n+8)에 non-adaptive 재전송을 수행한다.

- 도 12는 이상에서 설명한 non-adaptive HARQ 재전송을 수행하는 경우의 타이밍도이다.

(11) my-adaptive-HARQ=TRUE 이거나 my-idle-adaptive-HARQ=TRUE 일 경우, 미할당자원이나 해당 사용자 단말기(40,UE)의 할당 자원을 이용해 adaptive HARQ 재전송을 수행한다.

- my-adaptive-HARQ=TRUE이면 my_alloc을 이용하여 신규 UL DCI를 작성한다.

- 그렇지 않을 경우, my_idle_alloc_1이나 my_idle_alloc_2를 사용하여 신규 UL DCI를 작성한다. 두 자원할당이 모두 가능할 경우, 둘 사이의 선택은 사용자 단말기(40,UE)의 지원 여부에 따라 선택 가능하다.

- 해당 사용자 단말기(40,UE)의 기존 UL DCI는 신규 UL DCI에 의해 대체된다.

- 신규 UL DCI의 자원할당은 U(n)의 자원할당 RB 수 보다 같거나 클 수 있다.

- 신규 UL DCI의 NDI는 non-toggling으로 한다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우 n+4)에 해당 사용자 단말기(40,UE)에 신규 UL DCI를 전송한다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 기존 UL DCI가 신규 UL DCI로 대체되었음을 베이스 장치(10,BU)에 알린다. 베이스 장치(10,BU)는 이를 사용자 단말기(40,UE)의 향후 업링크 자원 스케쥴링에 반영할 수 있다.

- HARQ-ReTX-Schedule=TRUE 설정한다. 그리고, 해당 사용자 단말기(40,UE)는 신규 UL DCI에 할당된 업링크 자원을 사용하여 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=K_1=4, n+8)에 adaptive 재전송을 수행한다.

- 도 13은 이상에서 설명한 adaptive HARQ 재전송을 수행하는 경우의 타이밍도이다.

(12) (Non-adaptive-HARQ=TRUE이고 Penalty(U(n+k+k_1)>0)이고, (all_1-adaptive-HARQ=TRUE 이거나 all_2-adaptive-HARQ=TRUE) 일 경우, 존재하는 각각의 자원할당 U(n+k+k_1), Alloc_1_min, Alloc_2_min 중 가장 작은 Penalty를 가진 자원할당이 신규 자원할당 Alloc_final이 된다.

- Alloc_final이 U(n+k+k_1)이면 HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Nack 응답 신호를 사용자 단말기(40,UE)에 전송한다.

- 그렇지 않을 경우, HARQ 매니저(21,22,23)는 Alloc_final을 이용해 새로운 UL DCI를 작성하여 서브프레임(SF) n+k(FDD의 경우, n+4)에 사용자 단말기(40,UE)에 전송한다.

- 새로운 UL DCI의 NDI는 non-toggling으로 한다.

- 신규자원할당 Alloc_fianl의 RB수는 U(n+k+k_1)의 RB 수보다 같거나 클 수 있다.

- Alloc_final과 자원이 중복되는 모든 UE의 UL DCI의 전송과 만약 해당 UE의 UL DCI가 존재하면 이를 포함한 UL DCI들의 전송은 drop되며, HARQ 매니저(21,22,23)는 이를 베이스 장치(10,BU)에 알린다. 베이스 장치(10,BU)는 이 정보를 사용자 단말기(40,UE)들의 향후 업링크 자원 스케쥴링에 반영할 수 있다.

- HARQ-ReTX-Schedule=TRUE 설정한다. 그리고, 해당 사용자 단말기(40,UE)는 HARQ Nack 응답 신호만을 받을 경우, non-adaptive 재전송을, UL DCI를 받을 경우 할당된 업링크 자원을 사용하여 adaptive 재전송을 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=K_1=4, n+8)에 수행한다.

(13) (Non-adaptive-HARQ=TRUE이고 Penalty(U(n+k+k_1)>0)이고, all_1-adaptive-HARQ=FALSE 이고, all_2-adaptive-HARQ=FALSE 일 경우, HARQ 매니저(21,22,23)는 서브프레임(SF) n+k에 HARQ NACK 응답 신호를 사용자 단말기(40,UE)에 전송한다.

- U(n+k+k_1)과 자원이 중복되는 모든 사용자 단말기(40,UE)의 UL DCI의 전송과 만약 해당 사용자 단말기(40,UE)의 UL DCI가 존재하면 이를 포함한 UL DCI들의 전송은 drop되며, HARQ 매니저(21,22,23)는 이를 베이스 장치(10,BU)에 알린다. 베이스 장치(10,BU)는 이 정보를 사용자 단말기(40,UE)들의 향후 업링크 자원 스케쥴링에 반영할 수 있다.

- HARQ-ReTX-Schedule=TRUE 설정한다. 그리고, 해당 사용자 단말기(40,UE)는 HARQ Nack 응답신호를 받아 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우 k=K_1=4, n+8)에 non-adaptive HARQ 재전송을 수행한다.

(14) HARQ-ReTX-Schedule=FALSE 일 경우, 이 경우는 CRC 비정상인 해당 사용자 단말기(40,UE)의 업링크 HARQ 재전송을 위한 자원할당이 불가능한 경우이다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 HARQ Ack 응답 신호를 서버프레임(SF) n+k(FDD의 경우, n+4)에 사용자 단말기(40,UE)로 전송한다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 CRC 비정상인 경우에 HARQ Ack이 전송되었음을 베이스 장치(10,BU)에 전달한다.

- 베이스 장치(10,BU)는 해당 사용자 단말기(40,UE)의 HARQ 매니저(21,22,23) 이외의 무선장치 그룹의 무선 장치(RU)로부터 해당 업링크 데이터를 정상 수신했을 경우, HARQ 매니저(21,22,23)로부터의 CRC 비정상에 대한 HARQ Ack 전송 통보를 무시한다. 그렇지 않은 경우, 해당 사용자 단말기(40,UE)가 다음 업링크 HARQ 재전송 시점(FDD의 경우 SF n+16)에 재전송을 할 수 있도록 신규 자원할당을 수행해 HARQ 매니저(21,22,23)에게 전달한다. 이때 UL DCI의 NDI는 not-toggling으로 한다.

- HARQ 매니저(21,22,23)는 베이스 장치(10,BU)로부터 전달받은 신규 자원할당을 다음 번 자원할당 시점인 서브프레임(SF) n+k+k_2(FDD의 경우 k=4, k_2=8, n+12)에 사용자 단말기(40,UE)에 전송하여 해당 사용자 단말기(40,UE)가 n+2*k_2(FDD의 경우 n+16)에 해당 데이터를 재전송할 수 있도록 한다.

- 도 14는 상기에서 설명한 서브프레임(SF) n+k+k_1(FDD의 경우, n+8)에 재전송 자원을 할당받지 못해서, 서브프레임(SF) n+2*k_2(FDD의 경우, k_2=8, n+16)에 재전송을 수행하는 과정의 타이밍도이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

10...베이스 장치
20...무선 장치
30...전달망
40...사용자 단말기

Claims

디지털 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 베이스 장치(Base Unit, BU); 및 서비스 대상 지역에 설치되어 사용자 단말기(UE)와 무선으로 통신하는 적어도 하나 이상의 무선 장치(Radio Unit, RU)를 포함하되, 상기 베이스 장치는 적어도 하나 이상의 무선 장치를 그룹화한 무선 장치 그룹의 집합으로 구성되는 셀 그룹 각각에 전달망을 통해 결합하는 분산형 무선 기지국에서의 HARQ 처리 방법에 있어서,
상기 베이스 장치가 사용자 단말기별로 상기 무선 장치들을 그룹화하여 무선 장치 그룹을 구성하는 제1 단계;
상기 베이스 장치가 상기 사용자 단말기별 무선 장치 그룹에 속하는 무선 장치들 중 어느 하나를 HARQ 관리자로 선정하는 제2 단계; 및
상기 베이스 장치가 상기 선정된 HARQ 관리자인 무선 장치를 통해 HARQ 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하는 제3 단계
를 포함하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단계는,
무선 장치가 랜덤 억세스 과정에서 사용자 단말기로부터의 RA 프리앰블을 수신하여 베이스 장치로 전송한 경우, 베이스 장치가 사용자 단말기로부터 상기 RA 프리앰블을 수신한 무선 장치들을 해당 사용자 단말기에 대한 무선 장치 그룹으로 구성하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제2항에 있어서,
상기 제2 단계는,
상기 베이스 장치가 무선 장치 그룹 내의 각 무선 장치에서 수신한 RA 프리앰블의 수신 정보에 기초하여 HARQ 매니저를 선정하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제3항에 있어서,
상기 제2 단계 이후,
상기 베이스 장치는 사용자 단말기의 랜덤 억세스에 대한 랜덤 억세스 응답 메시지를 상기 HARQ 매니저로 전송하고, 상기 HARQ 매니저는 이를 사용자 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제4항에 있어서,
상기 사용자 단말기는 상기 수신한 랜덤 억세스 응답 메시지에 포함된 업링크 자원 할당에 기초하여 업링크 데이터를 무선 장치로 전송하고, 상기 무선 장치는 업링크 데이터와 업링크 데이터 수신 정보를 베이스 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제5항에 있어서,
상기 베이스 장치는, 상기 수신한 업링크 데이터 수신 정보에 기초하여 새로운 HARQ 매니저를 선정하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제6항에 있어서,
상기 베이스 장치는,
상기 업링크 데이터 수신 정보에 포함된 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치가 존재하지 않는 경우 업링크 수신 신호 세기가 가장 큰 무선 장치가 기존의 HARQ 매니저로부터의 수신 신호 세기보다 일정값 이상 큰 경우 해당 무선 장치를 새로운 HARQ 매니저로 선정하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제6항에 있어서,
상기 업링크 데이터 수신 정보에 포함된 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치가 존재하고, 기존의 HARQ 매니저로부터의 업링크 데이터 CRC가 정상이 아닌 경우, 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치 중에서 업링크 수신 신호 세기가 가장 큰 무선 장치를 새로운 HARQ 매니저로 선정하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제6항에 있어서,
상기 업링크 데이터 수신 정보에 포함된 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치가 존재하고, 기존의 HARQ 매니저로부터의 업링크 데이터 CRC가 정상인 경우, 업링크 데이터 CRC가 정상인 무선 장치 중에서 업링크 수신 신호 세기가 가장 큰 무선 장치의 업링크 수신 신호 세기가 기존의 HARQ 매니저로부터의 업링크 수신 신호 세기보다 일정값 이상 큰 경우 해당 무선 장치를 새로운 HARQ 매니저로 선정하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터를 베이스 장치로 전송하고, 베이스 장치가 상기 업링크 데이터에 상응하는 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저로 전송하고, 상기 HARQ 매니저가 서브프레임(SF) n+k에 상기 HARQ 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제10항에 있어서,
베이스 장치가 무선 장치 그룹의 적어도 하나 이상의 무선 장치로부터 CRC 정상인 업링크 데이터를 수신한 경우 HARQ Ack 응답 신호를 HARQ 매니저로 전송하고,
베이스 장치가 무선 장치 그룹의 모든 무선 장치들로부터 CRC 비정상인 업링크 데이터를 수신한 경우 HARQ Nack 응답 신호를 HARQ 매니저로 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우,
HARQ 매니저가 서브 프레임(SF) n에 사용자 단말기로부터 수신한 업링크 데이터의 CRC가 정상인 경우 HARQ 매니저가 HARQ Ack 응답 신호를 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우,
HARQ 매니저가 베이스 장치로부터 상기 업링크 데이터가 다른 무선 장치를 통해 정상 수신되었음을 알리는 신호를 수신한 경우 HARQ 매니저가 서브 프레임(SF) n에 무선 장치로부터 수신한 업링크 데이터의 CRC의 정상 여부에 관계없이 HARQ 매니저가 HARQ Ack 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
랜덤 억세스 과정에서 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되고, HARQ 매니저가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상인 경우,
베이스 장치가 서브프레임(SF) n+k+k_1에서의 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)을 HARQ 매니저로 전달하고, 업링크 자원 할당시 각 업링크 자원할당에 대한 취소가능 여부를 자원할당 정보전달 메시지의 취소가능필드에 설정하여 각 HARQ 매니저에게 전달하는 단계; 및
상기 각 HARQ 매니저가 베이스 장치로부터 전달받은 서브프레임(SF) n+k+k_1의 사용자 단말기들의 취소 가능한 업링크 자원할당에 대한 집합 A(n+k+k_1)를 결정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제14항에 있어서,
서브프레임(SF) n에 기존의 업링크 데이터 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합(P(n))이 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)에 모두 포함될 경우 HARQ 매니저가 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Nack 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하여 서브프레임(SF) n+k+k_1에 업링크 데이터의 재전송을 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제14항에 있어서,
서브프레임(SF) n에 기존의 업링크 데이터 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합(P(n))이 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)에 모두 포함되지 않고 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)과 상기 취소가능 할당자원 집합 A(n+k+k_1)의 합집합에 모두 포함될 경우, HARQ 매니저가 서브프레임(SF) n+k에 HARQ Nack 응답 신호를 사용자 단말기로 전송하여 서브프레임(SF) n+k+k_1에 업링크 데이터의 재전송을 요청하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제16항에 있어서,
상기 HARQ 매니저는 상기 P(n)에 해당하는 자원을 할당받은 사용자 단말기들의 UL DCI 전송을 포기하고, 이를 베이스 장치에 통보하고, 베이스 장치는 해당 사용자 단말기들의 추후 업링크 자원 할당에 이를 반영하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제14항에 있어서,
서브프레임(SF) n에 기존의 업링크 데이터 전송에 사용된 자원(RB)들의 집합(P(n))이 상기 미할당자원 집합 I(n+k+k_1)와 취소 가능 할당자원 집합 A(n+k+k_1)의 합집합에 모두 포함되지 않을 경우,
HARQ 매니저가 HARQ Ack 응답 신호를 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송하고, HARQ Ack 응답 신호가 전송되었음을 베이스 장치로 전달하고,
베이스 장치는, 사용자 단말기가 다음 업링크 HARQ 재전송 시점에 Msg3를 재전송할 수 있도록 신규 자원 할당을 수행하고 이를 HARQ 매니저에게 전달하고,
HARQ 매니저는 베이스 장치로부터 전달받은 신규 자원할당을 다음 번 자원할당 시점인 서브프레임(SF) n+k+k_2에 사용자 단말기로 전송하여 해당 사용자 단말기가 n+2*k_2에 업링크 데이터를 재전송할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
랜덤 억세스 과정에서 무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우,
기존 업링크 데이터 전송에 사용된 자원을 업링크 데이터가 성공적으로 전송될 때까지 재전송 가능 시점의 자원할당에서 제외하고, HARQ 매니저가 재전송이 필요할 경우 상기 제외된 미할당 자원을 사용하여 사용자 단말기로 업링크 데이터를 재전송하도록 요청하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되고, HARQ 매니저가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상인 경우,
수신에 실패한 전송에 사용된 자원의 양이 미할당 자원, 취소 가능한 자원 및 수신에 실패한 데이터를 전송한 사용자 단말기에게 할당된 신규 전송 자원의 합집합에 포함될 경우, HARQ 매니저는 이러한 자원을 사용하여 재전송을 요청하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제20항에 있어서,
상기 재전송에 사용할 자원의 우선순위는 미할당 자원, 수신에 실패한 데이터를 전송한 사용자 단말기에게 할당된 신규 전송 자원, 취소 가능한 자원의 순서인 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제20항에 있어서,
재전송에 사용할 자원이 수신에 실패한 전송에 사용한 자원과 동일한 경우, non-adaptive HARQ 재전송을 요청하고, 그렇지 않을 경우 adaptive HARQ 재전송을 요청하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제20항에 있어서,
HARQ 매니저는 재전송에 사용되는 취소 가능한 자원 할당이나 전송에 실패한 사용자 단말기의 신규 자원할당은 취소하고 이를 베이스 장치로 알려 향후 자원할당에 반영하도록 하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되고, HARQ 매니저가 수신한 업링크 데이터가 CRC 비정상인 경우, 재전송에 필요한 자원을 찾을 수 없을 경우에는, HARQ Ack 응답 신호만을 사용자 단말기로 전송하여 사용자 단말기가 전송에 실패한 데이터를 HARQ 버퍼에 유지하게 하고, 베이스 장치는 그 다음번 재전송 시점에 자원을 할당하여 adaptive HARQ 재전송을 요청하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계는,
무선 장치가 서브 프레임(SF) n에 수신한 업링크 데이터에 대하여 베이스 장치가 HARQ 응답 신호를 HARQ 매니저를 통해 서브프레임(SF) n+k에 사용자 단말기로 전송할 수 없는 것으로 판단되는 경우,
베이스 장치가 서브프레임(SF) n의 업링크 데이터 수신이 성공적이라 가정하고 서브프레임(SF) n+k 및 서브프레임(SF) n+k_2의 업링크 자원할당을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 분산형 무선 기지국에서의 업링크 전송에 대한 HARQ 처리 방법.