KR20160143590A - 무선통신 시스템에서의 데이터 송신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

하나의 중앙 집중 장치와 복수의 원격 장치가 연결되어 있는 데이터 송신 장치가 단말로 데이터를 송신하기 위하여, 원격 장치가 단말로 하향링크 데이터를 송신하고, 중앙 집중 장치가 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 원격 장치로부터 수신하기 전에, 하향링크 데이터에 대한 사전 스케줄링 결과를 생성하여 원격 장치로 송신한다. 원격 장치는 하향링크 데이터에 대하여 단말로부터 수신한 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 사전 스케줄링 결과에서 선택하여 처리한다.

Description

무선통신 시스템에서의 데이터 송신 장치 및 방법{Apparatus and method for data transmission in wireless communication systems}

본 발명은 무선통신 시스템에서의 데이터 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 초기 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나, 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 그리고 LTE-A(Long Term Evolution Advanced) 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.

특히 LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템의 용량을 최대화한다. 이러한 LTE 시스템에서 기지국은 DU(Digital unit)과 RU(Remote unit)로 분리된 CCC(cloud communication center) 기술이 사용되는데, 이는 실제 신호를 송수신하는 RU 장치의 규모를 줄여 구축비용을 줄이고 다수의 RU를 확보할 수 있는 장점을 가지게 된다.

그러나 DU와 RU 구조는 안테나 개수가 늘어나고 대역폭이 늘어나면서, 고용량의 CPRI(Common Public Radio Interface) 연결을 구축하기 위한 비용이 급증하게 된다. 또한, 다수의 셀을 설치하여 다수의 단말들을 지원하려는 상황에서, 각각의 셀이 기지국에 대응하도록 무선 망을 설치하게 될 경우, 망에서 요구되는 인프라 비용도 커지게 된다.

따라서, 대역폭 및 안테나 개수에 비례하여 증가하는 DU와 RU를 연결하는 인터페이스의 용량에 대한 비용과 다수 셀 설치에 대한 추가 비용을 줄이기 위하여 새로운 기지국 설계 기술 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 다수의 사용자를 지원하는 무선통신 시스템에서, 데이터 송신 시 지연을 줄여줄 수 있는 데이터 송신 장치 및 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 하나의 중앙 집중 장치와 복수의 원격 장치가 연결되어 있는 데이터 송신 장치가 단말로 데이터를 송신하는 방법은,

원격 장치가 단말로 하향링크 데이터를 송신하는 단계; 상기 중앙 집중 장치가 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 상기 원격 장치로부터 수신하기 전에, 상기 하향링크 데이터에 대한 사전 스케줄링 결과를 생성하여 상기 원격 장치로 송신하는 단계; 및 상기 원격 장치는 상기 하향링크 데이터에 대하여 상기 단말로부터 수신한 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 상기 사전 스케줄링 결과에서 선택하여 처리하는 단계를 포함한다.

상기 처리하는 단계 이후에, 상기 원격 장치가 상기 수신 결과와 스케줄링 선택 결과를 상기 중앙 집중 장치로 통보하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 원격 장치로 송신하는 단계는, 상기 중앙 집중 장치는 상기 수신 결과가 제1 결과인 경우에 대한 제1 스케줄링 결과를 생성하고, 상기 수신 결과가 제2 결과인 경우에 대한 제2 스케줄링 결과를 생성하는 단계; 및 상기 단말에 대한 식별 정보와 함께 상기 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 스케줄링 결과를 선택하여 처리하는 단계는, 상기 수신 결과가 수신 실패이면, 상기 사전 스케줄링 결과에서 수신 실패에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하는 단계; 및 상기 원격 장치는 상기 선택한 스케줄링 결과를 토대로, 임시로 저장된 하향링크 데이터를 상기 단말로 재송신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 하향링크 데이터를 송신하는 단계는, 상기 원격 장치는 상기 단말로 송신된 하향링크 데이터를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 데이터 송신 장치가 단말로 하향링크 데이터를 송신하는 방법은,

임의의 시점에 단말로 송신한 하향링크 데이터의 수신 결과를 상기 단말로부터 수신하기 전에, 상기 하향링크 데이터에 대한 사전 스케줄링 결과를 생성하는 단계; 및 상기 단말로부터 수신한 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 상기 사전 스케줄링 결과에서 선택하여 처리하는 단계를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 데이터 송신 장치는,

단말로 하향링크 데이터를 송신하는 원격 장치로부터 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 수신하기 전에, 상기 하향링크 데이터에 대한 사전 스케줄링 결과를 생성하는 중앙 집중 장치; 및 단말로 송신한 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 중앙 집중 장치가 생성한 사전 스케줄링 결과에서 상기 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하여 처리하는 원격 장치를 포함한다.

상기 중앙 집중 장치는, 상기 하향링크 데이터에 대한 상기 수신 결과가 제1 수신 결과인 경우에 대한 제1 스케줄링 결과와, 상기 수신 결과가 제2 수신 결과인 경우에 대한 제2 스케줄링 결과를 생성하고, 상기 제1 스케줄링 결과와 상기 제2 스케줄링 결과를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 생성하는 스케줄러; 및 상기 스케줄러가 생성한 사전 스케줄링 결과를 상기 원격 장치로 전달하는 MAC(Medium Access Control)을 포함할 수 있다.

상기 PHY는, 상기 RF가 상기 단말로 전송한 하향링크 데이터를 저장하는 데이터 임시 저장부; 상기 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과 그리고 상기 단말의 식별 정보를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 수신하는 사전 스케줄링 결과 수신부; 및 상기 단말로부터 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 전달받고, 상기 사전 스케줄링 결과에서 상기 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하는 데이터 송신 결과 수신부를 포함할 수 있다.

상기 PHY는, 상기 RF가 상기 단말로 전송한 하향링크 데이터를 저장하는 데이터 임시 저장부; 상기 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과 그리고 상기 단말의 식별 정보를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 수신하는 사전 스케줄링 결과 수신부; 및 상기 단말로부터 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 전달받고, 상기 사전 스케줄링 결과에서 상기 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하는 데이터 송신 결과 수신부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 하나의 중앙 집중 장치(CU: Central Unit)와 복수의 원격 장치(AU: Access Unit)가 연결되어 있는 무선통신 시스템 환경에서, CU-AU 인터페이스의 지연 요구 사항이 클수록 비용이 크게 발생한다는 점을 해결하기 위하여, 사전 스케줄링을 수행하고 사후 보고를 통해 지연을 줄일 수 있다.

또한, CU-AU 인터페이스의 지연 요구사항이 낮아져 전체 네트워크 설치에 대한 인프라 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 일반적인 LTE 시스템의 기지국 구조를 나타낸 예시도이다.
도 2는 일반적인 LTE 시스템에서의 데이터 송신을 프레임으로 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 장치의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 집중 장치의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원격 장치의 구조도이다
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신을 프레임으로 나타낸 예시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서의 데이터 송신 장치 및 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 대해 설명하기에 앞서, 일반적인 LTE 시스템의 기지국 구조와 데이터 송신 방법에 대해 도 1 및 도 2를 참조로 먼저 설명한다.

도 1은 일반적인 LTE 시스템의 기지국 구조를 나타낸 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, LTE 시스템에서의 기지국은 데이터 유닛(DU: Data Unit)(10)과 라디오 유닛(RU: Radio Unit)(20)이 연결되어 있는 형태로 구현되어 있다.

일반적으로 LTE/LTE-A 시스템에서 기지국은 기지국의 주요 기능(예를 들어, RRC/PDCP/RLC/MAC/PHY 등)들을 포함하여 데이터 신호를 처리하여 RF 신호를 생성하는 데이터 유닛(10)과, 데이터 유닛(10)에서 생성된 RF 신호를 안테나에 매핑하여 단말로 전송하는 라디오 유닛(20)으로 분리되어 구현된다. 그리고 데이터 유닛(10)과 라디오 유닛(20)은 CPRI(Common Public Radio Interface)라는 인터페이스 연결을 통하여 상호 동작을 지원한다.

이러한 기지국 구조에서 단말로 데이터를 송신하는 예에 대해 도 2를 참조로 설명한다.

도 2는 일반적인 LTE 시스템에서의 데이터 송신을 프레임으로 나타낸 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, LTE/LTE-A 시스템에서 임의의 단말로 n번째 서브 프레임에서 하향링크 데이터를 전송한다고 가정하면, 임의의 단말은 n+4번째 서브 프레임에서 하향링크 데이터를 성공적으로 수신하였는지의 여부를 라디오 유닛(20)으로 ACK(수신성공)/NACK(수신실패) 정보를 통해 보고한다. 여기서 하나의 서브프레임 간격은 1ms이다.

만약 n+4번째 서브 프레임에서 라디오 유닛(20)이 수신한 단말의 보고 값이 NACK인 것으로 확인되면, 라디오 유닛(20)은 일반적으로 n+8번째 서브 프레임에서 n번째 서브 프레임에 전송된 하향링크 데이터를 다시 한번 단말로 전송하게 된다. 여기서 서브 프레임에서 전송될 하향링크 데이터는 데이터 유닛(10)의 스케줄러 기능에 의해 제어된다.

따라서, 일반적으로는 단말이 보고한 NACK가 데이터 유닛(10)까지 도달한 이후에, 데이터 유닛(10)은 n+8번째 서브 프레임에서 해당 단말로 하향링크 데이터가 재전송될 필요성이 있음을 확인하게 된다. 보통 기지국이 단말의 NACK를 수신하여 복호한 후, 하향링크 데이터의 재전송을 시작하기까지 필요한 신호 처리 시간은 3.6ms인 것으로 알려져 있다. 따라서 데이터 유닛(10)과 라디오 유닛(20)을 연결한 인터페이스를 통해 라디오 유닛(20)에서 복호한 NACK가 데이터 유닛(10)에 도달하고, 이후 하향링크 데이터의 재전송을 알리는 신호가 인터페이스를 통해 라디오 유닛(20)에 도달하는 지연 시간이 0.4ms보다 적어야 한다는 것을 알 수 있다.

단말의 ACK/NACK 상황과 데이터 유닛(10)의 기능인 스케줄러의 하향링크 자원 할당 동작은 긴밀히 연관되어 있음을 할 수 있다. 즉, n+4번째 서브 프레임에서 수행된 단말의 보고가 ACK인 경우에는 데이터 유닛(10)은 n+8번째 서브 프레임에서 하향링크 데이터의 재전송 수행을 고려하지 않고 스케줄링을 수행하면 된다.

그러나, n+4번째 서브 프레임에서 수행된 단말의 보고가 NACK인 경우에는, 데이터 유닛(10)의 스케줄러는 n+8번째 서브 프레임에서 하향링크 데이터의 재전송을 고려하여 스케줄링을 수행해야 한다. 따라서 스케줄러가 라디오 유닛(20)에서 수신한 ACK/NACK를 확인한 후 하향링크 스케줄링을 수행하는 단순한 동작을 수행하면, 4ms 단위로 설정되어 있는 HARQ timeline을 준수하기 위하기 위하여 데이터 유닛(10)과 라디오 유닛(20) 사이의 연결은 매우 짧은 지연 시간을 가지도록 시스템이 구축되어야 할 것이다.

이와 같이 매우 짧은 지연 시간을 가지도록 기지국을 구축하기 위해서는 비용이 급증하게 되는 문제점이 있다. 따라서 대역폭 및 안테나 개수에 비례하여 증가하는 CPRI의 용량에 대한 비용과 다수 셀 설치에 대한 추가 비용을 줄이기 위하여 새로운 기지국 설계 기술 개발이 필요하다. 이를 위하여 현재 상기 데이터 유닛(10)과 라디오 유닛(20)으로 구성된 기지국의 구조 변화 및 해당 구조 변화에 대한 기지국 기능의 변화가 요구되며, 이에 대해 이후 도면을 참조로 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 장치의 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 데이터 송신 장치(100)는 중앙 집중 장치(Central unit)(110)와 복수의 원격 장치(Access unit)(120)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 중앙 집중 장치(110)와 원격 장치(120)를 포함하여 '데이터 송신 장치'라고 지칭하나, '기지국' 또는 '기지국 장치'라고도 지칭할 수 있다.

중앙 집중 장치(110)는 국사에 위치하고 복수의 원격 장치(120)는 국사 외부에 위치하며, 복수의 원격 장치(120)는 각각 단말(도면 미도시)과의 무선 신호 송수신을 위한 무선 신호 처리부를 포함한다. 여기서 무선 신호 처리부는 주파수 상향 변환 모듈, 주파수 하향 변환 모듈, 파워 증폭기 및 필터를 포함할 수 있으며, 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에서는 해당 모듈들에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

중앙 집중 장치(110)는 복수의 원격 장치(120)와 인터페이스를 통해 연결되며, 단말로부터 수신한 신호 또는 단말로 송신할 신호의 처리를 위한 데이터 처리부를 포함한다. 또한, 중앙 집중 장치(110)는 네트워크와 연결되며, 단말로부터 수신한 신호를 네트워크로 전달하거나 네트워크로부터 수신한 신호를 단말로 전달할 수 있다.

여기서 신호 처리는 통신 시스템에 정의된 프로토콜 계층(기능 또는 모듈)에 따라 수행된다. 일반적인 LTE 서비스를 제공하기 위한 기지국 장치에서는 무선 신호의 송수신을 원격 장치(라디오 유닛)에서 수행하고, 중앙 집중 장치(데이터 유닛)에서는 데이터 신호 처리를 수행하였으나, 본 발명의 실시예에서는 데이터 신호 처리에 필요한 프로토콜 계층을 중앙 집중 장치(110)와 원격 장치(120)에 분산하여 구현함으로써, 기가급 차세대 이동 통신 서비스를 제공할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 데이터 송신 장치 중 중앙 집중 장치(110)의 구조와 원격 장치(120)의 구조에 대해 도 4 및 도 5를 참조로 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 집중 장치의 구조도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 집중 장치(110)는 스케줄러(111)와 MAC(112)을 포함한다.

스케줄러(111)는 원격 장치(120)를 통해 단말(도면 미도시)로 송신할 하향링크 데이터의 송신 결과에 다른 스케줄링 결과를 원격 장치(120)로부터 해당 하향링크 데이터의 송신 결과에 대한 보고를 받기 전에 미리 생성한다. 여기서 스케줄러(111)는 단말로부터 하향링크 데이터의 송신 결과가 ACK인 경우를 대비한 제1 스케줄링 결과와, 하향링크 데이터의 송신 결과가 NACK인 경우를 대비한 제2 스케줄링 결과를 모두 생성한다.

스케줄러(111)가 생성한 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과는 하향링크 데이터를 수신할 단말의 식별 정보를 포함하여 사전 스케줄링 결과로 생성한다. 여기서, 스케줄러(111)가 스케줄링 결과를 생성하는 방법은 여러 방법을 통해 생성할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

MAC(Medium Access Control)(112)은 스케줄러(111)가 생성한 사전 스케줄링 결과를 원격 장치(120)로 전달한다. 그리고, 원격 장치(120)로부터 하향링크 데이터에 대한 ACK 또는 NACK 결과, 그리고 수신 결과에 따른 스케줄링 선택 결과를 수신한다. 또한, MAC(112)은 기본적으로 기지국에서 수행하는 MAC의 기능, 예를 들어 논리(logical) 채널과 송신(transport) 채널의 매핑, 스케줄링, HARQ, 단말 우선순위 관리 등의 기능도 수행한다.

본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 중앙 집중 장치(110)에 스케줄러(111)와 MAC(112), 중앙 집중 장치(110)는 다음과 같은 기능들을 수행하기 위한 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.

중앙 집중 장치(110)는 단말의 하향링크 수신 전력 보고 값이 RSRP 또는 QSRP 등에 따라 핸드오버 및 셀 선택을 결정할 수 있다. 또한, 중앙 집중 장치(110)는 QoS 요구사항을 만족하는 무선 베어러(RB: Radio Bearer)를 설정하고, 핸드오버 및 데이터 송수신이 종료된 상황에서 무선 베어러의 설정을 종료하는 등, 무선 베어러를 관리할 수 있다.

또한, 중앙 집중 장치(110)는 새로운 무선 베어러의 설정을 승인하거나 거절할 수 있고, 각 단말로 주파수 내 또는 주파수간 기준 신호의 측정을 설정하고 관리할 수 있다. 또한, 중앙 집중 장치(110)는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능, RLC(Radio Link Control) 계층의 기능, RRC(Radio Resource Control) 계층의 기능 등도 실행한다. 이들 기능들은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명은 생략한다.

한편, 중앙 집중 장치(110)와 인터페이스를 통해 연결되어 있는 원격 장치(120)의 구조에 대해 도 5를 참조로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원격 장치의 구조도이다

도 5에 도시된 바와 같이, 원격 장치(120)는 RF(121)와 PHY 계층의 기능을 수행하는 구성요소(설명의 편의를 위하여 'PHY'라 지칭함)(122)를 포함한다. 그리고 PHY(122)는 사전 스케줄링 결과 수신부(122-1), 데이터 송신 결과 수신부(122-2) 및 데이터 임시 저장부(122-3)를 포함한다.

RF(121)는 PHY(122)로부터 전달되는 하향링크 데이터를 원격 장치(120)에 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 단말들로 송신한다.

사전 스케줄링 결과 수신부(122-1)는 중앙 집중 장치(110)로부터 전달되는 사전 스케줄링 결과를 수신한다. 여기서 사전 스케줄링 결과는 하향링크 데이터의 수신 성공을 알리는 수신 결과가 단말로부터 송신될 경우를 대비한 제1 스케줄링 결과, 하향링크 데이터의 수신 실패를 알리는 수신 결과가 단말로부터 송신될 경우를 대비한 제2 스케줄링 결과 그리고 하향링크 데이터를 수신하는 단말의 식별 정보를 포함한다.

데이터 송신 결과 수신부(122-2)는 RF(121)가 단말로 송신한 하향링크 데이터에 대한 수신 여부의 결과(ACK 또는 NACK)를 단말로부터 수신한다. 그리고 수신 결과에 따라 사전 스케줄링 결과 수신부(122-1)에 저장되어 있는 스케줄링을 수행한다.

즉, 단말로부터 ACK가 송신되었다면, ACK에 대한 스케줄링인 제1 스케줄링 결과를 선택하여 제1 스케줄링에 따른 절차를 수행한다. 이와 함께, 데이터 임시 저장부(122-3)로 임시로 저장되어 있는 하향링크 데이터의 삭제를 요청한다. 하향링크 데이터의 삭제를 요청할 때 단말의 식별 정보도 함께 전달한다.

그러나, 단말로부터 NACK가 송신되었다면, NACK에 대한 스케줄링인 제2 스케줄링 결과를 선택하여 데이터 임시 저장부(122-3)에 저장되어 있는 하향링크 데이터를 단말로 재송신하도록 한다. 그리고 데이터 송신 결과 수신부(122-2)는 단말로부터 수신한 ACK/NACK 결과 및 그에 따라 선택된 스케줄링 선택 결과를 중앙 집중 장치(110)로 전달한다.

데이터 임시 저장부(122-3)는 중앙 집중 장치(121)로부터 단말에 송신할 하향링크 데이터를 수신하면 이를 임시로 저장한다. 그리고 데이터 송신 결과 수신부(122-2)가 제2 스케줄링 결과를 선택하면, 데이터 임시 저장부(122-3)에 임시 저장된 하향링크 데이터를 단말로 재송신하도록 RF(121)로 전달한다.

또한, 데이터 임시 저장부(122-3)는 데이터 송신 결과 수신부(122-2)로부터 단말의 식별 정보를 포함하여 임시 저장된 하향링크 데이터의 삭제를 요청받으면, 임시 저장된 하향링크 데이터를 삭제한다. 이 외에도 PHY(122)는 전송 채널과 물리 채널의 매핑, 변복조 및 채널 코딩 기능 등, 일반적인 PHY 기능을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 데이터 송신 장치(100)를 통해 단말로 하향링크 데이터를 송신하는 방법에 대해 도 6을 참조로 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 원격 장치(120)는 단말로 하향링크 데이터를 송신하고, 송신한 하향링크 데이터를 임시로 저장한다(S100). 이와 동시에, 중앙 집중 장치(110)는 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 원격 장치(120)로부터 수신하기 전에 스케줄링 결과를 생성한다(S110).

이때, 스케줄링 결과는 단말이 하향링크 데이터를 성공적으로 수신할 경우에 따른 제1 스케줄링 결과와, 단말이 하향링크 데이터를 수신하지 못한 경우에 따른 제2 스케줄링 결과를 모두 생성한다. 그리고, 생성한 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과, 그리고 단말의 식별 정보를 포함하여 사전 스케줄링 결과를 생성한 후, 생성한 사전 스케줄링 결과를 원격 장치(120)로 전달한다(S120).

단말은 S100 단계에서 원격 장치(120)가 송신한 하향링크 데이터의 수신 여부에 따라, 하향링크 데이터를 성공적으로 수신하였음을 알리는 제1 데이터 수신 결과(ACK) 또는 하향링크 데이터를 수신하지 못하였음을 알리는 제2 데이터 수신 결과(NACK)를 원격 장치(120)로 송신한다(S130). 원격 장치(120)는 S130 단계에서 단말로부터 수신한 수신 결과를 확인하여, 단말이 ACK를 송신하였는지 확인한다(S140).

만약 단말이 하향링크 데이터를 성공적으로 수신하였으면, S120 단계에서 수신한 사전 스케줄링 결과 중 제1 스케줄링 결과에 따른 절차를 수행한다(S150). 그리고 S100 단계에서 단말로 송신하고 임시로 저장한 하향링크 데이터를 삭제한다.

한편, S140 단계에서 확인한 결과 단말이 하향링크 데이터를 수신하지 못하였다면, 원격 장치(120)는 S120 단계에서 수신한 사전 스케줄링 결과 중 제2 스케줄링 결과에 따라, 임시 저장되어 있는 하향링크 데이터를 단말로 재송신한다(S160).

S150 단계 또는 S160 단계 중 어느 하나의 단계가 실행되면, 원격 장치(120)는 중앙 집중 장치(110)로 단말로부터 수신한 데이터 수신 결과와 함께, 두 개의 스케줄링 결과 중 수신 결과에 따라 선택된 스케줄링 선택 결과를 송신한다(S170).

이상에서 설명한 데이터 송신 절차에 대해 프레임으로 표현한 예에 대해 도 7을 참조로 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신을 프레임으로 나타낸 예시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 중앙 집중 장치(110)가 원격 장치(120)와의 연결로 인해 발생하는 시간 지연을 고려하여, 특정 서브 프레임에서의 하향링크 데이터 송신에 대한 스케줄링을 항상 8ms 이전에 수행하고, 단말이 해당 스케줄링 결과를 원격 장치(120)로 통보한다고 가정한다. 그리고 원격 장치(120)는 스케줄링 결과 및 단말의 ACK/NACK 상황에 따라 하향링크 데이터 송신을 준비한 후, 특정 서브 프레임에서의 하향링크 데이터 송신을 수행한다.

이때, 중앙 집중 장치(110)가 8ms 이전에 수행하는 스케줄링은 n번째 서브 프레임에서 특정 단말로 송신된 하향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 상태를 모르고 수행되는 스케줄링이 된다. 따라서, n번째 서브 프레임에 송신된 해당 특정 단말로의 하향링크 데이터가 ACK인 상황에서의 제1 스케줄링 결과와 NACK인 상황에서의 제2 스케줄링 결과를 모두 준비하여야 한다. 이들 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과는 단말의 식별 정보와 함께 사전 스케줄링 결과로써 원격 장치(120)로 전달된다.

그러면 원격 장치(120)는 n+4번째 서브 프레임에서 단말로부터 데이터 수신 결과(ACK/NACK)를 수신하여 복호한 후, 수신 결과의 상황에 맞는 스케줄링을 선택하여 하향링크 데이터 송신을 준비한다. 본 발명의 실시예에서는 중앙 집중 장치(110)가 특정 서브 프레임에 대한 스케줄링을 8ms 이전에 준비 수행하는 것으로 가정하여 설명한다.

그러나 반드시 이에 한정하지 않고, 중앙 집중 장치(110)와 원격 장치(120) 사이의 시간 지연을 고려하여 특정 서브 프레임에 대한 스케줄링이 하향링크 데이터 송신을 준비하는 시간 이전에만 원격 장치(120)로 도달할 수 있도록 timeline을 결정해두면 된다. 예를 들어 중앙 집중 장치(110)와 원격 장치(120) 사이의 인터페이스의 최대 시간 지연이 한 방향에 대하여 10ms이고, 하향링크 데이터 송신을 준비하는 시간이 2ms라고 가정하면, 중앙 집중 장치(110)는 특정 하향링크 데이터의 송신 타이밍에 대한 스케줄링을 12ms 이전에 준비하여 원격 장치(120)로 통보하면 HARQ timeline을 만족시킬 수 있다.

또한, 도 7에서는 특정 서브 프레임에 하나의 단말만 스케줄링 되었다고 가정하여 해당 단말이 ACK인 경우와 NACK인 경우에 대한 두 가지 스케줄링 결과를 나타내었다. 그러나, 반드시 이에 한정하지 않고 중앙 집중 장치(110)는 다수의 단말에 대하여 하나 이상의 스케줄링 결과를 생성하여 원격 장치(120)로 전달하고, 원격 장치(120)는 실제 ACK/NACK 상황에 맞는 스케줄링 결과를 선택하여 하향링크 데이터 송신을 수행할 수 있다. 그리고 원격 장치(120)는 중앙 집중 장치(110)로 다수 단말에 대한 ACK/NACK 상황과 실제 선택한 스케줄링 결과의 인덱스를 통보한다.

이와 같이, 중앙 집중 장치(110)가 사전 스케줄링 결과를 생성한 시점에서부터 사전 스케줄링 결과가 원격 장치(120)로 전달되는 사이의 시간 지연(①), 그리고 단말로부터 ACK/NACK를 수신하여 복호화한 뒤, 이를 스케줄링 선택 결과와 함께 중앙 집중 장치(110)로 통보하는 사이의 시간 지연(②)이, 상기 도 2에서 나타낸 시간 지연보다 긴 것을 확인할 수 있다. 종래보다 긴 지연 시간을 가져도 HARQ time-line을 만족시킬 수 있기 때문에, 저 비용으로도 기지국 구축이 가능하다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

1. 하나의 중앙 집중 장치와 복수의 원격 장치가 연결되어 있는 데이터 송신 장치가 단말로 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
   원격 장치가 단말로 하향링크 데이터를 송신하는 단계;
   상기 중앙 집중 장치가 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 상기 원격 장치로부터 수신하기 전에, 상기 하향링크 데이터에 대한 사전 스케줄링 결과를 생성하여 상기 원격 장치로 송신하는 단계; 및
   상기 원격 장치는 상기 하향링크 데이터에 대하여 상기 단말로부터 수신한 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 상기 사전 스케줄링 결과에서 선택하여 처리하는 단계
   를 포함하는 데이터 송신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 처리하는 단계 이후에,
   상기 원격 장치가 상기 수신 결과와 스케줄링 선택 결과를 상기 중앙 집중 장치로 통보하는 단계
   를 포함하는 데이터 송신 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 원격 장치로 송신하는 단계는,
   상기 중앙 집중 장치는 상기 수신 결과가 제1 결과인 경우에 대한 제1 스케줄링 결과를 생성하고, 상기 수신 결과가 제2 결과인 경우에 대한 제2 스케줄링 결과를 생성하는 단계; 및
   상기 단말에 대한 식별 정보와 함께 상기 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 생성하는 단계
   를 포함하는 데이터 송신 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 결과와 제2 결과는 수신 성공(ACK) 또는 수신 실패(NACK) 중 어느 하나인 데이터 송신 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 스케줄링 결과를 선택하여 처리하는 단계는,
   상기 수신 결과가 수신 실패이면, 상기 사전 스케줄링 결과에서 수신 실패에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하는 단계; 및
   상기 원격 장치는 상기 선택한 스케줄링 결과를 토대로, 임시로 저장된 하향링크 데이터를 상기 단말로 재송신하는 단계
   를 포함하는 데이터 송신 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하향링크 데이터를 송신하는 단계는,
   상기 원격 장치는 상기 단말로 송신된 하향링크 데이터를 저장하는 단계
   를 포함하는 데이터 송신 방법.
7. 데이터 송신 장치가 단말로 하향링크 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
   임의의 시점에 단말로 송신한 하향링크 데이터의 수신 결과를 상기 단말로부터 수신하기 전에, 상기 하향링크 데이터에 대한 사전 스케줄링 결과를 생성하는 단계; 및
   상기 단말로부터 수신한 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 상기 사전 스케줄링 결과에서 선택하여 처리하는 단계
   를 포함하는 데이터 송신 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 데이터 송신 장치는 하나의 중앙 집중 장치와 복수의 원격 장치가 인터페이스를 통해 연결되어 있으며,
   상기 중앙 집중 장치가 상기 사전 스케줄링 결과를 생성하며,
   상기 중앙 집중 장치는 상기 원격 장치와의 시간 지연을 고려하여, 상기 원격 장치가 상기 단말로 하향링크 데이터 송신을 준비하는 시점 이전에 상기 생성한 사전 스케줄링 결과가 상기 원격 장치로 도달하도록 전달하는 데이터 송신 방법.
9. 단말로 하향링크 데이터를 송신하는 원격 장치로부터 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 수신하기 전에, 상기 하향링크 데이터에 대한 사전 스케줄링 결과를 생성하는 중앙 집중 장치; 및
   단말로 송신한 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 중앙 집중 장치가 생성한 사전 스케줄링 결과에서 상기 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하여 처리하는 원격 장치
   를 포함하는 데이터 송신 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 중앙 집중 장치는,
    상기 하향링크 데이터에 대한 상기 수신 결과가 제1 수신 결과인 경우에 대한 제1 스케줄링 결과와, 상기 수신 결과가 제2 수신 결과인 경우에 대한 제2 스케줄링 결과를 생성하고, 상기 제1 스케줄링 결과와 상기 제2 스케줄링 결과를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 생성하는 스케줄러; 및
    상기 스케줄러가 생성한 사전 스케줄링 결과를 상기 원격 장치로 전달하는 MAC(Mideum Access Control)
    을 포함하는 데이터 송신 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 MAC은 상기 원격 장치로부터 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 결과와 상기 수신 결과에 따라 선택된 스케줄링 선택 결과를 전달받는 데이터 송신 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 사전 스케줄링 결과는 상기 하향링크 데이터를 수신하는 단말의 식별 정보를 더 포함하는 데이터 송신 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 PHY는,
    상기 RF가 상기 단말로 전송한 하향링크 데이터를 저장하는 데이터 임시 저장부;
    상기 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과 그리고 상기 단말의 식별 정보를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 수신하는 사전 스케줄링 결과 수신부; 및
    상기 단말로부터 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 전달받고, 상기 사전 스케줄링 결과에서 상기 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하는 데이터 송신 결과 수신부
    를 포함하는 데이터 송신 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 PHY는,
    상기 RF가 상기 단말로 전송한 하향링크 데이터를 저장하는 데이터 임시 저장부;
    상기 제1 스케줄링 결과와 제2 스케줄링 결과 그리고 상기 단말의 식별 정보를 포함하는 사전 스케줄링 결과를 수신하는 사전 스케줄링 결과 수신부; 및
    상기 단말로부터 하향링크 데이터에 대한 수신 결과를 전달받고, 상기 사전 스케줄링 결과에서 상기 수신 결과에 대응하는 스케줄링 결과를 선택하는 데이터 송신 결과 수신부
    를 포함하는 데이터 송신 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 데이터 송신 결과 수신부는,
    상기 하향링크 데이터에 대한 수신 결과와 상기 수신 결과에 따라 선택된 스케줄링 선택 결과를 상기 중앙 집중 장치로 전송하는 데이터 송신 장치.
16. 제12항에 있어서,
    상기 RF는 상기 수신 결과가 하향링크 데이터 수신 실패이면, 상기 데이터 임시 저장부에 저장되어 있는 하향링크 데이터를 상기 단말로 재전송하는 데이터 송신 장치.

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