KR20170054218A

KR20170054218A - 통신 시스템에서의 빠른 접속을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20170054218A
Application number: KR1020160100149A
Authority: KR
Inventors: 조승권; 이유로; 정수정; 이안석; 장성철
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2017-05-17

Abstract

기지국은 복수의 단말들에게 동일한 공유 자원을 할당하고, 상기 복수의 단말 각각이 분산적인 스케줄링에 의해 동일한 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 공유 자원을 이용하여 상향링크 데이터의 초기 전송을 개시한 경우에, 상기 동일한 TTI에서 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말을 식별하며, 상기 식별을 통해 추정된 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말의 수가 1 이상이면, 상기 복수의 단말 각각이 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호로 NACK(not-acknowledgement)를 인식하도록 하며, 상기 식별된 단말들 중 수신에 실패한 데이터를 전송한 제1 개수의 단말 중 적어도 일부의 단말 각각으로 무경쟁 자원(contention-free resource)을 재전송 자원으로 할당한다.

Description

통신 시스템에서의 빠른 접속을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FAST ACCESS IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서의 빠른 접속을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선자원을 이용하는 통신 시스템에서 동일한 무선 자원을 복수의 단말이 공유하는 것이 가능할 때, 기지국의 중앙 집중적인 스케줄링에 의하지 않고 단말들의 분산적인 스케줄링에 의해 공유된 자원을 이용하여 기지국으로 데이터를 전송하는 기술에 관한 것이다.

단말(들)과 기지국으로 이루어진 통신 시스템에서, 단말에서 기지국으로 데이터(data)를 전송하는 상향링크(uplink) 전송 또는 기지국에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크(downlink) 전송에 있어, 데이터가 단말 또는 기지국의 송신 버퍼에 도착한 시점부터 최종적으로 상대편의 기지국 또는 단말로 전송이 성공적으로 완료되는 시점까지 걸리는 지연 시간(latency) 축소가 향후 미래 통신기술의 핵심적인 사항으로 여겨지고 있다.

무선 자원을 기지국이 관리하는 전통적인 방법에서는 하향링크 전송의 경우 송신 데이터가 기지국의 송신 버퍼에 도착한 것을 기지국이 즉각 알 수 있다. 그러므로, 기지국이 도착한 하향링크 데이터 전송을 위한 자원 할당을 즉각적으로 할 수 있다. 이에 반해, 상향링크 전송의 경우 송신 데이터가 단말의 송신 버퍼에 도착한 것은 기지국이 직접 바로 알 수 없다. 따라서, 송신 데이터 도착 시 단말은 기지국에 상향링크 자원을 요청(request)하고, 이러한 상향링크 자원 요청을 수신한 기지국이 요청에 대한 상향링크 자원을 해당 단말에게 할당(grant)함으로써 비로서 단말이 상향링크 자원을 사용하여 데이터를 전송할 수 있게 된다.

이상과 같은 기지국의 중앙 집중적인 스케줄링에 의한 방법은 단말과 기지국간 다수의 신호 교환 절차 및 그에 수반하는 신호 처리에 따른 지연 시간이 늘어나는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 단말들의 분산적인 스케줄링에 의해 단말과 기지국간 요청-할당과 같은 신호 교환 없이 한 번(One-shot)에 전송하는 기술이 중요하게 고려되고 있다.

단말이 한 번 만에 전송을 하기 위해서 기지국은 단말에게 미리 무선자원을 할당하는데 이것을 선행 스케줄링(Pre-scheduling)이라고 한다. 선행 스케줄링에 따르면, 기지국은 단말이 선행 스케줄링된 자원을 실제로 사용할지를 모르는 상태에서 자원을 사전에 할당하게 된다. 따라서, 선행 스케줄링된 무선 자원은 만약 단말이 전송할 데이터가 없어 사용하지 않을 경우 낭비된다. 따라서, 단말의 데이터 전송 부하가 선행 스케줄링된 자원의 양보다 크게 낮을 경우 자원의 낭비가 매우 심각하다. 이러한 자원 낭비를 극복하면서 지연 시간 축소를 위하여 다수의 단말이 동일한 무선 자원을 공유하면서 단말들의 분산적인 스케줄링에 따라 공유된 자원을 이용하여 전송하는 기술들이 많이 연구되었다.

여러 단말이 자원을 공유하고 분산적인 스케줄링에 의해 각 단말이 독자적으로 전송을 개시하는 기술들에서는 단말들이 전송한 데이터들간의 충돌이 필연적으로 발생한다.

대부분의 종래 기술들에서는 충돌 발생시 백오프(backoff)를 수행하여 재전송을 실시하였다. 백오프는 본질적으로 순간적인 고부하를 시간 영역에서 분산하여 충돌 이후의 재전송 시는 충돌이 일어나지 않도록 하는 것이다. 따라서, 재전송을 포함하는 최종적인 성공적 데이터 전송까지의 지연 시간이 늘어나는 것을 피할 수 없다. 따라서, 최근 백오프가 아닌 다른 방법이 모색되고 있다. 그 중 하나가, 충돌이 일어났을 경우 충돌된 단말을 식별(identification)하여 기지국이 식별된 단말들 각각을 중앙 집중적으로 충돌 없는(contention-free) 전용 자원(dedicated resource)을 할당하여 재전송을 가능하게 하는 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송(contention-free retransmission based on UE identification) 방법이 등장하고 있다.

하지만, 등장하고 있는 최근의 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법들은 공유하고 있는 자원의 효율적인 이용 방법 등이 고려되지 않고 있다. 또한 등장하고 있는 방법들은 충돌 시 단말의 성공적인 데이터 전송까지 걸리는 시간을 줄이는 것에 초점을 맞추어 지연 시간을 더욱더 축소시킬 수 있음에도 불구하고 지연 감소라는 본래의 목적을 최대한 달성하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법에 있어 공유되는 자원을 효율적으로 사용할 수 있고, 단말의 성공적인 데이터 전달까지 걸리는 지연 시간을 최대한 감소시킬 수 있는 통신 시스템에서의 빠른 접속을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 기지국에서 단말의 빠른 접속을 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 복수의 단말들에게 동일한 공유 자원을 할당하는 단계, 상기 복수의 단말 각각이 분산적인 스케줄링에 의해 동일한 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 공유 자원을 이용하여 상향링크 데이터의 초기 전송을 개시한 경우에, 상기 동일한 TTI에서 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말을 식별하는 단계, 상기 식별을 통해 추정된 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말의 수가 1 이상이면, 상기 복수의 단말 각각이 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호로 NACK(not-acknowledgement)를 인식하도록 하는 단계, 그리고 상기 식별된 단말들 중 수신에 실패한 데이터를 전송한 제1 개수의 단말 중 적어도 일부의 단말 각각으로 무경쟁 자원(contention-free resource)을 재전송 자원으로 할당하는 단계를 포함한다.

상기 응답 신호로 NACK를 인식하도록 하는 단계는 상기 복수의 단말로 상기 NACK를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 응답 신호로 NACK를 인식하도록 하는 단계는 ACK 또는 NACK 중 어느 신호도 전송하지 않는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 식별된 단말들 중 수신에 성공한 상기 상향링크 데이터를 전송한 제2 개수의 단말 각각으로 수신 성공을 알리기 위해 사용되는 신규 전송 자원 할당 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 무경쟁 자원을 상기 재전송 자원으로 할당하는 단계는 상기 제1 개수의 단말 중 일부의 단말에게만 상기 무경쟁 자원을 할당하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 상기 제1 개수의 단말 중 상기 일부의 단말을 제외한 나머지 단말들로부터 상기 초기 전송에 사용된 동일한 자원을 이용하여 재전송 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 적어도 일부의 단말 각각이 상기 무경쟁 자원을 이용하여 상기 상향링크 데이터의 재전송 절차를 적어도 2회 이상 수행하는 경우, 재전송된 상향링크 데이터들을 결합하여 디코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 무경쟁 자원을 이용하여 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 재전송 데이터를 수신하는 단계, 그리고 상기 재전송 데이터와 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 수신한 초기 전송 데이터를 결합하여 디코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 공유 자원을 할당하는 단계는 상기 공유 자원의 주기 및 공유 자원 할당에 사용되는 식별자를 상기 공유 자원의 활성화 시점 이전에 상기 복수의 단말들에게 전송하는 단계, 그리고 상기 활성화 시점에 상기 공유 자원의 크기 및 위치를 결정하여 상기 복수의 단말들에게 전송하는 단계를 포함하고, 상기 공유 자원 할당에 사용되는 식별자는 셀 내 단말마다 서로 다르게 할당될 수 있다.

상기 공유 자원을 할당하는 단계는 상기 복수의 단말 중 적어도 일부의 단말이 다른 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 가지도록, 상기 복수의 단말의 MSC를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 복수의 단말 중 적어도 하나의 단말에게 상기 공유 자원의 비활성화를 지시하는 단계를 더 포함하고, 상기 공유 자원을 사용하는 단말의 수가 0이 될 때까지 상기 공유 자원은 다른 단말에 할당되지 않을 수 있다.

상기 방법은 상기 복수의 단말 중 적어도 하나의 단말로부터 상기 공유 자원을 통해 비활성화 요청을 나타내는 비활성화 신호를 성공적으로 1회 수신한 경우, 상기 적어도 하나의 단말로 상기 공유 자원의 비활성화를 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 비활성화 신호는 제로 SDU(service data unit) 또는 제로 BSR(Buffer Status Report)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 기지국에서 단말의 빠른 접속을 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 복수의 단말들에게 동일한 공유 자원을 할당하는 단계, 상기 복수의 단말 각각이 분산적인 스케줄링에 의해 동일한 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 공유 자원을 이용하여 상향링크 데이터의 초기 전송을 개시한 경우에, 상기 동일한 TTI에서 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말을 식별하는 단계, 상기 식별을 통해 추정된 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말의 수가 1 이상이면, 상기 복수의 단말로 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호로 ACK(acknowledgement)를 전송하는 단계, 그리고 상기 식별된 단말들 중 수신에 실패한 데이터를 전송한 제1 개수의 단말 중 적어도 일부의 단말 각각으로 무경쟁 자원(contention-free resource)을 재전송 자원으로 할당하는 단계를 포함한다.

상기 할당하는 단계는 상기 제1 개수의 단말들에게 동일한 시점 또는 서로 다른 시점에서 상기 무경쟁 자원을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 무경쟁 자원을 이용하여 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 재전송 데이터를 수신하는 단계, 그리고 상기 재전송 데이터와 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 수신한 초기 전송 데이터를 결합하여 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 단말의 빠른 접속을 위한 기지국의 장치가 제공된다. 상기 장치는 송수신기, 그리고 프로세서를 포함한다. 상기 송수신기는 동일한 공유 자원을 할당 받은 복수의 단말들과 통신한다. 그리고 상기 프로세서는 상기 복수의 단말 각각이 분산적인 스케줄링에 의해 동일한 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 공유 자원을 이용하여 상향링크 데이터의 초기 전송을 개시한 경우에, 상기 동일한 TTI에서 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말을 식별하고, 상기 식별을 통해 추정된 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말의 수가 1 이상이면 상기 복수의 단말로 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호로 NACK(not-acknowledgement) 또는 ACK(acknowledgement)를 인식하도록 하고, 상기 식별된 단말들 중 수신에 실패한 상향링크 데이터를 전송한 제1 개수의 단말 중 적어도 일부의 단말 각각에 무경쟁 자원(contention-free resource)을 재전송 자원으로 할당한다.

상기 프로세서는 상기 단말의 수가 1 이상이면, 상기 복수의 단말로 상기 초기 전송에 대한 응답 신호로 ACK 또는 NACK를 생성하여 상기 송수신기를 통해 상기 ACK 또는 상기 NACK를 전송할 수 있다.

상기 프로세서는 상기 ACK 또는 상기 NACK 중 어느 신호도 전송하지 않고, 상기 복수의 단말은 상기 응답 신호가 수신되지 않으면, 상기 NACK인 것으로 인식할 수 있다.

상기 프로세서는 상기 식별된 단말들 중 수신에 성공한 상향링크 데이터를 전송한 제2 개수의 단말 각각으로 수신 성공을 알리기 위해 사용되는 신규 전송 자원을 할당하고, 신규 전송 자원 할당 신호를 상기 송수신기를 통해 전송할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 여러 단말이 자원을 공유하고 분산적인 스케줄링에 의해 각 단말이 독자적으로 전송을 개시하는 방법에 있어, 공유하는 자원을 효율적으로 관리하는 다양한 방안을 제공하여 기존 기술 대비 자원 공유 시의 자원 효율을 증가시킬 수 있다.

또한 기존 무경쟁 재전송 방법들 대비 재전송 시점의 조절 및 꼭 필요한 단말만 재전송을 수행하는 것을 가능케 하여, 재전송에 필요한 자원 관리 및 자원 효율성을 증가시킬 수 있다. 이와 더불어, 본 발명의 실시 예를 LTE, LTE-A, 또는 LTE-Pro 시스템에 적용한다면, 기존 LTE, LTE-A, 또는 LTE-Pro 시스템의 규격을 최소한으로 변경하여 HARQ 동작을 지원할 수 있으므로, 최소한의 규격 수정을 요구하는 장점과 재전송을 수행하는 단말의 성공적인 데이터 전송에 걸리는 지연 시간을 축소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에서 고려되는 공유 자원 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공유 자원 할당 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법에 있어, 공유되는 단말의 성공적인 데이터 전달까지 걸리는 지연 시간을 최대한 감소시키는 접속 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법에 있어, 공유되는 단말의 성공적인 데이터 전달까지 걸리는 지연 시간을 최대한 감소시키는 접속 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법에 있어, 공유되는 단말의 성공적인 데이터 전달까지 걸리는 지연 시간을 최대한 감소시키는 접속 방법의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 빠른 접속을 위한 장치를 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(femto 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.

본 발명의 실시 예에서는 단말(들)과 기지국으로 이루어진 통신 시스템의 상향링크 전송을 고려한다. 상기한 통신 시스템은 시스템의 물리적인 구성에 있어 RRH(Remote Radio Head)를 가질 수도 있다. 또한 본 발명의 실시 예가 적용되는 통신 시스템은 FDD(Frequency Division Duplex) 방식 및 TDD(Time Division Duplex) 방식은 물론 듀플렉스(duplex) 방식 모두 가능하다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 빠른 접속을 위한 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에서 고려되는 공유 자원 구성의 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참고하면, 하나의 공유 자원 구성은 일정 시간 간격으로 이격된 자원의 주기(period) 및 자원의 크기를 정의한다. 따라서, 공유 자원 구성이 다를 경우 자원의 주기 및 자원의 크기가 다를 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 공유 자원 구성 1의 경우 공유 자원 구성 2보다 자원의 주기는 짧으며 자원의 크기는 작다.

본 발명의 실시 예에서는 하나의 공유 자원 구성을 공유하는 단말들의 집합을 공유 단말 집합이라고 정의한다. 공유 단말 집합을 이루는 각 단말은 동적으로 공유 단말 집합에 포함되고, 동적으로 공유 단말 집합에서 제외될 수 있다.

임의의 한 단말이 임의의 공유 자원 구성에 해당하는 공유 자원을 기지국으로부터 할당 받는다. 3GPP 규격에 기반한 LTE(Long Term Evolution)의 경우, 기지국은 반지속적 스케줄링(Semi-persistent Scheduling, SPS)를 이용함으로써 공유 자원을 할당할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 고려하는 공유 자원 할당 방법으로서의 SPS는 단말이 상향링크로 전송할 데이터가 없는 경우 제로(Zero) SDU(service data unit)[실제 데이터 없이 패딩 PDU (protocol data unit) 또는 패딩 비트들로 구성된 데이터]는 물론 어떤 신호도 전송할 필요가 없는 특성을 가진 SPS이다. 이러한 특성으로 인해 복수의 단말이 SPS로 할당된 동일한 자원을 공유하는 것이 가능하다는 점이 본 발명의 바탕이 된다.

또한 본 발명의 실시 예에서 고려하는 공유 자원 할당 방법은 SPS뿐만이 아니라, 상기한 특성을 가진 동적 자원 할당도 가능하다. 동작 자원 할당은 자원이 할당되는 매 TTI(Transmit Time Interval)마다 기지국이 단말에게 자원 할당을 매번 알려주는 방법이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공유 자원 할당 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 2를 참고하면, 3GPP에서의 SPS의 경우, 먼저 기지국은 RRC(Radio Resource Control) 메시지로 공유 자원의 주기 및 공유 자원 할당에 사용되는 식별자(SPS C-RNTI)를 실제 공유 자원을 사용 가능한 활성화(activation) 시점 이전에 단말에게 알려준다(S210). 이후 기지국은 활성화(activation) 시점에 실제적인 자원의 양 및 위치를 결정해서 단말에게 알려줌으로써(S220), 실제적인 공유 자원을 단말에게 할당하게 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 공유 자원도 3GPP에서의 SPS 방식(S210, S220)과 같이 할당된다. 다만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 공유 자원의 효율적인 사용을 위하여, RRC 메시지로 공유 자원 할당에 사용되는 식별자(SPS C-RNTI)를 단말에게 지정함에 있어, 기지국은 셀 내 단말마다 서로 다른 고유의 식별자[즉, 전용(dedicated) SPS C-RNTI]를 할당한다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 셀 내에서 단말마다 고유한 SPS C-RNTI를 사용함으로써 공유 자원의 효율적 사용을 가능하게 하는 방법들을 제공한다.

공유 자원의 효율적 사용을 가능하게 하는 방법 중 하나의 방법으로, 기지국은 단말의 활성화(activation) 시, 하나의 공유 자원 구성을 따르는 공유 단말 집합 내의 적어도 일부의 단말이 동일하지 않은 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 가질 수 있도록 한다.

상기한 바와 같이 하나의 공유 자원 구성을 따르는 공유 단말 집합 내의 각각의 단말은 동일한 자원의 주기와 크기를 가지지만, 이 방법에 의하면 단말 별 상황에 맞게 단말 별로 MCS를 서로 다르게 가질 수 있다. 이 경우 각 단말이 임의의 TTI에서 공유 자원을 이용하여 보낼 수 있는 실제 데이터의 양은 MCS에 따라 달라지게 된다.

만일 동일한 MCS를 가지는 단말만으로 공유 단말 집합을 구성할 경우, 기지국은 MCS 종류와 동일한 개수의 공유 자원 구성을 가져야 하고, 이것은 자원 비효율성을 초래한다. 가령, BPSK 단말이 1개, QPSK 단말이 1개, 16 QAM 단말이 1개일 경우 본 발명의 실시 예에 따라 공유 단말 집합 내의 각각의 단말이 서로 다른 MCS를 가지게 구성할 경우 1개의 공유 단말 집합이 필요한 반면, 그렇지 못할 경우 3개의 공유 단말 집합이 필요하게 된다. 각 공유 단말 집합이 필요로 하는 자원량이 같고 각 단말의 전송량이 적을 경우 3개의 공유 단말 집합은 크나큰 자원 낭비를 초래한다.

다른 방법으로, 기지국은 단말 별 재활성화(reactivation)를 이용하여, 특정 단말이 속한 공유 단말 집합을 다른 공유 단말 집합으로 변경한다.

재활성화는 3GPP 규격에서 임의의 단말에게 해당 단말이 사용하는 SPS C-RNTI를 이용하여 활성화(activation) 시에 지정한 파라미터를 변경하는 방법이다. 본 발명의 실시 예에서는 셀 내의 단말이 서로 다른 SPS C-RNTI를 사용하므로 단말 별 재활성화가 가능하다.

이러한 재활성화를 이용하여 본 발명의 실시 예에서는 단말이 속한 공유 단말 집합을 다른 공유 단말 집합으로 변경할 수도 있다. 가령, 기지국은 복수 개의 공유 자원 구성을 운영하고 있는데 임의의 한 공유 자원 구성을 사용하는 공유 단말 집합 내의 단말이 오직 하나이고, 다른 공유 단말 집합에 단말 추가가 가능할 경우, 기지국의 판단에 따라 다른 공유 단말 집합이 사용하는 자원의 양 및 위치를 이용하여 해당 단말을 재활성화(reactivation)함으로써 해당 단말이 사용하던 공유 자원 구성을 사용하는 공유 단말 집합에 포함되는 단말의 개수를 0으로 만들어, 해당 공유 자원 구성에 할당된 자원을 기지국이 다른 단말을 위해 사용할 수 있는 상태로 만들어 자원 효율성을 높일 수 있다.

또 다른 방법으로, 기지국은 단말 별 재활성화를 이용하여 특정 단말의 MCS를 변경할 수 있다.

임의의 공유 단말 집합 내의 단말이 이동 또는 채널 상황의 변경으로 인해 최적의 MCS가 변경되었을 경우 해당 단말만 다른 MCS로 재활성화시켜 최적화 되지 않은 MCS를 사용함으로써 발생하는 불필요한 재전송을 줄여 자원 효율성을 높일 수 있다.

또 다른 방법으로, 기지국은 단말 별 비활성화(deactivation)를 이용하여 단말 별 공유 자원 사용을 해제시킬 수 있다.

비활성화는 공유 자원의 해제, 즉 단말이 더 이상 공유 자원을 사용하지 못하게 만드는 방법이다. 공유 단말 집합 내의 단말들이 본 발명의 실시 예에서 제공하는 공유 자원을 통한 빠른 접속 방법이 더 이상 필요하지 않게 될 때는 단말마다 서로 다른 경우가 일반적이다. 이러한 경우, 각 공유 단말 집합 내의 각 단말 별로 필요성이 없어진 순간에 단말 별로 비활성화 하는 것이 공유 단말 집합 내의 모든 단말이 공유 자원 필요성이 없어진 순간까지 기다리는 것보다 자원 효율성을 더 높일 수 있다.

3GPP의 SPS의 경우, 공유 자원의 해제는, 3GPP 규격에 기반한 LTE의 경우, 3가지 방법이 가능하다. 먼저 명시적 비활성화(explicit release 또는 explicit deactivation) 방법의 경우 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 SPS C-RNTI를 이용하여 기지국이 단말에게 명시적으로 공유 자원 사용을 비활성화시키는 것이다. 다른 방법은 함축적 비활성화(implicit release 또는 implicit deactivation)이다. 함축적 비활성화의 경우, 단말이 기지국에게 제로 SDU를 일정 기간 송신함으로써 공유 자원 사용을 비활성화시킨다. 세 번째 방법은 RRC 메시지로 해당 단말의 공유 자원 구성을 해지하는 것이다.

본 발명의 실시 예에서는 하나의 단말이 SPS로 할당되는 자원을 독점적으로 사용하는 3GPP 기존 규격의 SPS와 달리 복수의 단말이 SPS로 할당되는 자원을 공유하는 것을 가정하므로, 상기 세 가지 공유 자원 해제 방법에 대하여 각각 다음과 같이 사용하여 공유 자원을 해제하는 방법을 제공한다.

우선적으로, 본 발명의 실시 예에서는 기존 3GPP 규격과 달리 상기 세 가지 방법 중 임의의 방법으로 한 단말에게 SPS로 할당된 자원을 해제한다 하더라도, 해당 단말은 해당 자원이 해제된 것으로 간주하여 더 이상 해당 자원을 사용하지 않으나, 기지국은 해당 자원을 공유하는 단말들의 개수가 0이 아닐 경우 기존 3GPP 규격과 달리 해당 자원을 계속 사용되고 있다고 판단하여 해당 자원을 공유 단말 집합에 포함되지 않은 다른 단말이 사용하게끔 하지 않는다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 함축적 비활성화에 따라 일정 기간 동안 단말이 상향링크로 제로 SDU를 송신할 경우 다른 단말이 송신한 데이터와 충돌할 확률이 높아지므로 기존 3GPP 규격과 다른 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에서 제공하는 함축적 비활성화 방법의 경우, 단말이 SPS로 할당된 공유 자원을 통해 비활성화 요청을 나타내는 함축적 비활성화 신호를 성공적으로 1회 송신할 경우, 함축적 비활성화 신호를 단말이 기지국으로 보낸 것으로 간주한다.

본 발명의 실시 예에서는 1회 송신하는 함축적 비활성화 신호로 제로 SDU 또는 제로 BSR(Buffer Status Report)를 사용할 수 있다. 제로 BSR은 단말 송신 버퍼의 상태를 나타내는 메시지인 BSR 메시지에서, 버퍼 상태를 모두 0으로 표시한 메시지이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법에 있어, 공유되는 단말의 성공적인 데이터 전달까지 걸리는 지연 시간을 최대한 감소시키는 접속 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법은 공유 자원을 이용하여 복수의 단말이 자원을 공유하고 분산적인 스케줄링에 의해 각 단말이 독자적으로 전송을 하고, 충돌된 단말을 식별하여 기지국이 식별된 단말들 각각을 중앙 집중적으로 충돌 없는 전용 자원을 할당하여 재전송을 가능하게 하는 방법이다.

도 3에서는 간단한 예시를 위하여 2개의 단말, 즉 단말1 및 단말2가 자원을 공유하고 있는 상황을 가정하였다.

도 3을 기준으로 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다. 단말1 및 단말2는 동일한 공유 자원 구성을 사용하는 공유 단말 집합에 포함된 단말들이다. 단말1 및 단말2는 분산적인 스케줄링에 의해 각자 독립적으로 상향링크 데이터의 전송을 개시할 수 있다.

만약, 임의의 시점(t1)에 오직 하나의 단말만 전송을 개시할 경우, 전송된 데이터는 별다른 충돌이 일어나지 않는다. 이 경우 기지국이 해당 데이터를 성공적으로 수신하였을 경우, 기지국은 약속된 시점(t2=t1+N_feedback)에서 단말에게 ACK(acknowledgement)를 송신함으로써 단말의 데이터 전송에 따른 동작을 마치게 된다. 여기서, 도 3에 도시된 각 시점(t1~t5)의 단위는 TTI일 수 있다.

기지국이 단말에게 전송하는 ACK 신호는, 동일한 공유 자원 구성을 공유하는 공유 단말 집합에 속한 모든 단말이 공통적으로 수신할 수 있는 신호이다. 시점(t2)에서 기지국이 단 한 개의 ACK 신호를 송신하더라도, 시점(t1)에 데이터를 송신한 단말들은 시점(t2)에서 기지국이 송신한 ACK 신호를 각자 자기 것으로 생각하고 수신하게 된다.

하지만, 도 3에 도시한 바와 같이 임의의 시점(t1)에서, 단말1과 단말2가 동시에 데이터 전송을 개시하게 되면 충돌이 발생될 수 있으며, 기지국은 단말1과 단말2에서 전송한 데이터들을 모두 성공적으로 수신하지 못할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 단말이 송신한 신호에는 신호를 송신한 단말을 식별할 수 있는 수단이 포함되어 있는 것을 전제로 한다. 가령, 단말마다 서로 다른 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 사용할 경우, 기지국은 충돌이 일어나더라도 송신 단말들을 각각 식별 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 기지국에서 송신 단말을 식별할 수 있는 수단의 수신 여부 및 단말의 송신 데이터의 수신 여부와 관련하여 다음의 두 가지 특징을 가지고 있음을 전제한다.

첫 번째 특징으로, 충돌 여부에 상관없이, 기지국은 송신 단말을 식별할 수 있는 수단을 통해 동일한 TTI에서 송신한 단말 수를 추정할 수 있다. 기지국이 추정한 송신 단말 수를 N_{EstimatedTxUeNum}이라 하고 동일 TTI에서 실제로 송신한 단말의 수를 N_TrueUeNum라고 한다면, 실제 단말 수와 추정한 단말 수의 관계는 수학식 1의 관계를 만족한다.

두 번째 특징으로, 기지국이 수신에 성공한 데이터의 수(N_RxDataNum)는 수학식 2의 관계를 만족한다.

수학식 1 및 수학식 2로부터 수학식 3이 유도될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 도 3에서 충돌이 발생한 경우 기지국은 약속된 시점(t2)에서 N_{EstimatedTxUeNum}>0 일 경우에만 ACK를 하향링크로 피드백하고, 그 외의 경우에는 아무 것도 전송하지 않는다.

그리고 기지국은 송신 단말을 식별할 수 있는 수단을 이용해 식별된, 수신에 실패한 데이터를 송신한 총 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말들 각각에 대해서는 약속된 시점(t2)에서 동적으로 공유 자원이 아닌 무경쟁 자원(contention-free resource)을 각 단말의 재전송 자원으로 할당한다.

도 3에서는 N_{EstimatedTxUeNum}=2이고 N_RxDataNum=0인 경우로서, 시점(t2)에서 기지국은 N_{EstimatedTxUeNum}>0 이므로 하향링크로 ACK을 피드백한다. 이와 동시에, 기지국은 단말1 및 단말2 각각에 시점(t3=t1+N_RTT)에서 사용할 상향링크 무경쟁 자원을 할당하여 재전송을 수행할 것을 지시한다. 단말1 및 단말2는 각각 시점(t3)에서 할당 받은 전용의 무경쟁 자원을 이용하여 재전송을 수행한다.

한편, 도 3에서는 ACK 전송과 무경쟁 자원 할당이 서로 다른 시간에 이루어진 것으로 표시되어 있으나, 이는 도면 상에서 표현 제한에 의한 것으로, 도면에 의해 ACK 전송과 무경쟁 자원 할당이 서로 다른 시간에 이루어지는 것으로 해석되지 아니한다. 이하, 도 4 및 도 5에서도 이러한 사항은 동일하게 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법에 있어, 공유되는 단말의 성공적인 데이터 전달까지 걸리는 지연 시간을 최대한 감소시키는 접속 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 4는 도 3과 같이 기지국이 수신에 실패한 데이터를 송신한 총 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말들을 동일 시점에 재전송을 하게끔 하는 것이 아니라, (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말 중 일부 또는 전부를 기지국이 원하는 시점에 재전송을 하게끔 하는 예를 나타내기 위한 도면이다.

도 4를 참고하면, 도 3과 같이 N_{EstimatedTxUeNum}=2이고 N_RxDataNum=0인 경우, 기지국은 시점(t2=t1+ N_feedback)에서 N_{EstimatedTxUeNum}>0 이므로 하향링크로 ACK을 피드백한다. 이와 동시에, 기지국은 도 2와 달리 오직 단말1에만 시점(t3)에서의 전송을 위한 상향링크 무경쟁 자원을 할당한다. 단말1은 시점(t3)에서 할당 받은 전용의 무경쟁 자원을 이용하여 재전송을 수행한다.

한편, 단말 2는 시점(t2=t1+ N_feedback)에서 재전송을 위한 자원을 할당 받지 못했지만 ACK를 단말 1과 같이 동시에 수신하므로, 자신의 HARQ(Hybrid ARQ) 버퍼에서 전송에 실패한 데이터를 삭제하지 않는다. 그러다가, 기지국이 시점(t4=t1+N_RTT+N_feedback)에서 재전송을 위해 상향링크 무경쟁 자원을 단말2에게 할당하면, 단말2는 시점(t5=t1+2*N_RTT)에서 재전송을 수행한다. *는 곱하기를 나타낸다.

도 4와 같이 기지국이 단말1 및 단말2의 재전송 시점을 달리 하는 경우는 예를 들어 임의의 TTI에 재전송을 수행해야 하는 단말의 수 또는 필요한 재전송 자원의 양이 해당 TTI에서 지원할 수 있는 단말의 수 또는 자원 양을 초과하는 경우를 들 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 단말1 및 단말2는 초기 전송을 제외한 재전송을 포함한 그 이후부터는 정상적인 상향링크 동기식(synchronous) HARQ 절차에 따라 공유 자원이 아닌 무경쟁 자원을 이용하여 동작한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 단말1 및 단말2는 재전송부터 정상적인 상향 HARQ 동작을 따라 무경쟁 자원을 이용하여 동작하므로, 기지국은 단말 별 초기 전송을 제외한 재전송 데이터를 결합(combining)하여 재전송 횟수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 단말1이 시점(t3)에 송신한 데이터를 기지국이 수신하지 못해 시점(t5)에 재전송(재전송 실패에 따른 후속하는 재전송)을 할 경우, 기지국은 시점(t5)에서 시점(t3)에 수신 실패한 신호와 시점(t5)에 수신한 신호를 결합하여 디코딩함으로써 시점(t5)에서 성공적으로 수신할 확률을 높일 수 있으며, 이로 인해 추가적인 재전송으로 인한 시간 지연을 회피하는 효과를 가져다 준다.

또한 본 발명의 실시 예에 따르면 HARQ 결합 시 초기 전송 데이터를 포함하여 결합하는 방법도 포함한다. 즉 기지국이 만약 공유 자원에서의 충돌 확률을 낮추도록 공유 자원을 운용할 경우, 기지국이 수신에 실패한 초기 전송을 이후의 재전송과 결합할 경우 결합 이득(combining gain)이 발생할 가능성이 높아진다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국이 하향링크로 ACK을 전송하는 방법 이외에 NACK(not-acknowledgement)를 전송하는 방법도 제공한다. 즉, 기지국이 하향링크로 피드백을 전송하는 시점(t2)에서 하향링크로 NACK을 전송할 수 있다.

본 발명에서의 기지국이 NACK을 피드백하는 방법은, 단말이 시점(t1)에서 상향링크로 데이터를 전송했을 때, 기지국이 시점(t2)에서 NACK를 단말로 전송하는 방법 및 ACK 또는 NACK 중 어느 것도 전송하지 않는 방법을 모두 포함할 수 있다. 기지국이 시점(t2)에서 ACK 또는 NACK를 전송하지 않는 경우, 단말은 NACK로 인식하기 때문에 두 방법 모두 단말에게 사실상 NACK를 전달하는 유효한 방법일 수 있다.

따라서, NACK를 피드백하는 방법에 있어서 만약 NACK를 실제적으로 피드백하는 방법을 사용할 경우, N_{EstimatedTxUeNum}>0 일 경우에만 기지국은 NACK를 하향링크로 피드백하고, 그 외의 경우에는 아무 것도 전송하지 않을 수 있다.

만약, NACK를 피드백하는 방법에 있어서 어떤 신호도 전송하지 않는 방법을 사용할 경우, N_{EstimatedTxUeNum}의 수와 관계없이 기지국은 항상 어떤 신호도 전송하지 않는다.

기지국이 단말에게 전송하는 NACK는, 동일한 공유 자원 구성을 공유하는 공유 단말 집합에 속한 모든 단말이 공통적으로 수신할 수 있는 신호이다. 시점(t2)에서 기지국이 단 한 개의 NACK를 전송하더라도, 시점(t1)에 데이터를 송신한 단말들은 시점(t2)에서 기지국이 송신한 NACK를 각자 자기 것으로 생각하고 수신한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 식별에 기반한 무경쟁 재전송 방법에 있어, 공유되는 단말의 성공적인 데이터 전달까지 걸리는 지연 시간을 최대한 감소시키는 접속 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 시점(t1)에서 단말1 및 단말2가 동시에 데이터를 전송하여 충돌이 발생하게 되면, 기지국은 시점(t2)에서 하향링크로 NACK를 전송한다. 이때 기지국은 시점(t2)에서 NACK를 전송함과 동시에 송신 단말을 식별할 수 있는 수단을 이용하여 식별된 송신 단말들에게 각각 시점(t3)에서 충돌 없는 전송 자원을 이용하여 재전송 할 수 있도록, 무경쟁 자원을 할당한다. 이 동작은 3GPP LTE의 경우 기지국이 시점(t2)에서 PHICH(physical HARQ indicator channel)를 통해 NACK을 피드백함과 동시에 PDCCH(physical downlink control channel)를 통하여 단말들에게 각각 상향링크 그랜트(uplink grant)를 전송하는 것과 같다.

본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 하향링크로 피드백을 전송하는 시점(t2)에서 하향링크로 NACK를 피드백하는 방법을 일반화시켜 기술하면 다음과 같다.

기지국은 시점(t2)에서 하향링크로 NACK을 전송한다. 이때 NACK을 전송함과 동시에 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말들(즉, 기지국에서 단말 식별은 되었으나 데이터를 수신하지 못한 단말들)에게 각각 시점(t3)에서 충돌 없는 전송 자원을 이용하여 재전송 할 수 있도록 전용의 무경쟁 자원을 할당한다. 또한 기지국은 시점(t2)에서 N_RxDataNum개의 단말들(즉, 기지국에서 단말 식별은 물론 데이터까지 성공적으로 수신한 단말들)에게는 기지국이 데이터를 성공적으로 수신했다는 것을 알리기 위해 신규 전송용 자원을 할당한다.

기지국이 시점(t2)에서 하향링크로 NACK를 피드백으로 전송하는 방법을 3GPP LTE 규격에 적용시킬 경우, 기지국은 시점(t2)에서 PHICH(physical HARQ indicator channel)로 NACK을 전송함과 동시에, 단말 식별은 되었으나 데이터 수신에 실패한 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말들 각각에게는 공유되지 않은 무경쟁인 PUSCH (physical uplink shared channel)의 일부 자원 정보를 포함한 재전송을 위한 상향링크 그랜트를 전송한다. 또한 기지국은 단말 식별은 물론 데이터 수신까지 성공한 N_RxDataNum개의 단말들 각각에게는 신규 전송을 위한 상향링크 그랜트를 전송한다. 재전송을 위한 상향링크 그랜트와 신규 전송을 위한 상향링크 그랜트는 NDI(new data indicator)에 의해 구별될 수 있다. 재전송을 위한 상향링크 그랜트는 상향링크 그랜트 내 NDI가 토글되지 않고, 신규 전송을 위한 상향링크 그랜트는 상향링크 그랜트 내 NDI가 토글된다. 즉 재전송을 위한 상향링크 그랜트 내 NDI는 이전 상향링크 그랜트 내 NDI 비트의 상태와 동일한 비트 상태로 전송되고, 재전송을 위한 상향링크 그랜트 내 NDI는 이전 상향링크 그랜트 내 NDI 비트의 상태와 상이한 비트 상태로 전송된다.

따라서, 시점(t2)에서 N_RxDataNum개의 단말들(즉, 기지국에서 단말 식별은 물론 데이터까지 성공적으로 수신한 단말들)에게는 기지국이 데이터를 성공적으로 수신했다는 것을 알리기 위해, NDI가 토글된 채로 N_RxDataNum개의 상향링크 그랜트가 N_RxDataNum개의 단말들 각각에게 전송됨으로써, N_RxDataNum개의 단말들에게 동적으로 신규 전송용 자원이 할당된다. 이때, 동적으로 할당되는 신규 전송용 자원은 PUSCH 내의 임의의 자원으로 동일한 PUSCH 내의 일부 자원이 N_RxDataNum개의 단말들 모두에게 공통적으로 할당되거나, N_RxDataNum개의 단말들 중 일부 또는 전체가 각각 서로 다른 PUSCH 내의 일부 자원을 할당 받도록 할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국은 시점(t2)에서 데이터 수신에 실패한 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말 중 일부 즉, J개의 단말들에게만 전용의 무경쟁 자원을 할당할 수 있다. 단, 0≤J<(N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)이다. 이 경우, 시점(t1)에서 단말 식별은 되었으나 식별된 단말의 데이터를 성공적으로 수신하지 못한 단말들 중에서 J개의 단말들은 시점(t2)에서 전용의 무경쟁 자원을 할당 받아 시점(t3)에서 무경쟁 자원을 이용해서 재전송을 수행하게 된다. 나머지 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum-J)개의 단말들은 상향링크의 비적응 동기식(non-adaptive synchronous) HARQ 동작에 의해 시점(t1)에서 사용한 동일한 자원 크기 및 자원 위치를 이용하여 시점(t2)에서의 별 다른 할당정보 없이 시점(t3)에서 재전송을 수행한다. 이때 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum-J)개의 단말들은 시점(t3)에서 시점(t1)에서 사용하였던 동일한 공유 자원 구성에 속하는 공유 자원이 있는 경우 충돌 위험이 있는 공유 자원을 이용하여 재전송을 수행하게 된다.

이러한 방법이 필요한 경우 중의 한 예는 시점(t2)에서 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 모든 단말들에게 각각 무경쟁 자원을 할당하기가 곤란한 경우이다. 가령, 3GPP LTE의 경우, 시점(t2)에서 PDCCH의 자원이 부족하거나, 시점(t2)에서 시점(t3)에서의 PUSCH(physical uplink shared channel)의 자원이 부족한 것으로 판단되는 경우에, (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말 중 일부의 단말에게만 전용의 무경쟁 자원을 할당하는 방법이 필요하다.

기지국이 하향링크로 피드백을 전송하는 시점(t2)에서 하향링크로 NACK를 피드백으로 전송하는 방법의 장점은 단말이 시점(t1)에서 데이터를 전송하였으나 기지국에서 식별이 되지 않은 단말들이 존재할 경우, 즉 (N_TrueUeNum-N_{EstimatedTxUeNum})>0 인 경우, 지연 시간 감소에 유리하다.

그 이유는 만약 기지국이 시점(t2)에서 ACK를 전송한 경우, (N_TrueUeNum-N_{EstimatedTxUeNum})개의 단말은 실제적으로는 데이터 전달에 실패하였으나 기지국이 ACK를 피드백하므로 자신의 데이터가 전송에 성공한 것으로 알게 된다. 기지국은 데이터뿐만 아니라 단말 식별도 되지 않았으므로 (N_TrueUeNum-N_{EstimatedTxUeNum})개의 단말들에 대해서는 별도의 재전송을 지시하지 않게 된다. 따라서, (N_TrueUeNum-N_{EstimatedTxUeNum})개의 단말들의 전송 데이터들은 오랜 지연 시간이 흐른 후 상위 계층에서 데이터 누락이 발생한 것을 감지하게 되고 재전송은 그 때서야 일어나게 되어 지연 시간이 매우 커진다. 여기서 상위 계층의 한 예들은, 3GPP LTE의 RLC(Radio Link Control) 계층의 재전송이나 TCP(Transmission Control Protocol) 등에서의 재전송이다.

본 발명의 실시 예에 따른, 기지국이 시점(t2)에서 하향링크로 NACK를 피드백으로 전송하는 방법에서의 HARQ 결합은 시점(t2)에서 무경쟁 자원을 할당 받아 시점(t3)부터 무경쟁 자원을 이용하여 재전송하는 단말들에게 적용될 수 있다. 시점(t3)부터 무경쟁 자원을 이용하여 재전송하는 단말들은 재전송부터 정상적인 상향링크 HARQ 동작을 따라 무경쟁 자원을 이용하여 동작하므로 기지국은 단말 별 초기 전송을 제외한 재전송 데이터를 결합하여 재전송 횟수를 줄일 수 있다. 예를 들어 단말이 시점(t3)에 무경쟁 자원을 이용하여 재전송한 데이터를 기지국이 수신하지 못해 단말이 시점(t5)에 재전송(재전송 실패에 따른 후속하는 재전송)을 할 경우, 기지국은 시점(t5)에서 시점(t3)에 수신 실패한 신호와 시점(t5)에 수신한 신호를 결합해서 디코딩함으로써 시점(t5)에서 성공적으로 수신할 확률을 높여 추가적인 재전송으로 인한 시간 지연을 회피할 수 있다.

또한 기지국이 시점(t2)에서 하향링크로 NACK를 피드백으로 전송하는 방법에서의 HARQ 결합은 초기 전송 데이터를 포함하여 결합하는 방법도 포함된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 ACK를 피드백하는 방법과 NACK를 피드백하는 방법 모두 동일하게 충돌 시 단말을 식별하는 수단을 통해 무경쟁 자원을 할당함으로써 재전송을 빠르게 수행할 수 있어 지연 시간을 감소시킬 수 있는 장점을 가진다. 하지만, ACK를 피드백하는 방법은 무경쟁 자원의 재전송 시점을 조절할 수 있는 장점을 가지고, NACK를 피드백하는 방법은 (N_TrueUeNum-N_{EstimatedTxUeNum})개의 단말들이 야기하는 지연 시간의 급속한 증가를 회피할 수 있는 장점을 가진다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서 제공하는 충돌 시 단말 식별을 통한 전용의 무경쟁 자원을 이용한 재전송을 특징으로 하는 통신 시스템에서의 빠른 접속을 위한 방법은, ACK를 피드백하는 방법과, NACK를 피드백하는 방법 외에도, ACK와 NACK를 선택적으로 피드백하는 방법을 모두 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 제공하는 ACK과 NACK를 선택적으로 피드백하는 방법은 기본적으로 NACK를 피드백하는 방법을 따르되 NACK를 피드백하기 곤란한 경우 ACK를 피드백하는 방법이다. 즉, 기지국은 항상 NACK를 피드백하는 방법을 따르되, 시점(t2)에서 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 모든 단말들에게 각각 전용의 무경쟁 자원을 할당하기가 곤란하여 시점(t2)에서 J(단, 0≤J<N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum)개의 단말들에게만 전용의 무경쟁 자원을 할당하고 시점(t2) 이후에 (N_{EstimatedTxUeNum}-N_RxDataNum-J)개의 단말에게 전용의 무경쟁 자원을 할당하여 시점(t3) 이후에 무경쟁 자원을 통한 재전송을 실시하고자 할 때 적합한 방법이다.

이와 같이, ACK와 NACK를 선택적으로 피드백하는 방법은 복잡도가 증가하는 반면에 ACK와 NACK를 피드백하는 방법의 장점을 최대한 취할 수 있다.

ACK와 NACK를 선택적으로 피드팩하는 방법에서의 HARQ 결합은 ACK를 피드백하는 방법 및 NACK를 피드백하는 방법과 동일하다. 즉, HARQ 결합은 시점(t2)에서 기지국으로부터 무경쟁 자원을 할당 받아 시점(t3)부터 무경쟁 자원을 이용하여 재전송하는 단말들에게 적용된다. 시점(t3)부터 무경쟁 자원을 이용하여 재전송하는 단말들은 재전송부터 정상적인 상향링크 HARQ 동작에 따라 무경쟁 자원을 이용하여 동작하므로 기지국은 단말 별 초기 전송을 제외한 재전송 데이터를 결합하여 재전송 횟수를 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 ACK와 NACK를 선택적으로 피드백하는 방법에서의 HARQ 결합은 초기 전송 데이터를 포함하여 결합하는 방법도 포함될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 빠른 접속을 위한 장치를 나타낸 도면이다.

도 6을 참고하면, 빠른 접속을 위한 장치(600)는 프로세서(610), 송수신기(620) 및 메모리(630)를 포함한다. 빠른 접속을 위한 장치(600)는 기지국에 구현될 수 있다.

프로세서(610)는 도 1 내지 도 5를 토대로 설명한 기지국의 동작이나 기능 및 기지국에서 수행하는 방법들을 구현하도록 동작할 수 있다. 프로세서(610)는 SPS 방식으로 공유 자원을 할당하고, 이후 설명한 바와 같이 재전송을 위해 무경쟁 자원을 할당할 수 있다.

송수신기(620)는 프로세서(610)와 연결되어 단말과 무선신호를 송신 및 수신한다.

메모리(630)는 프로세서(610)에서 수행하기 위한 명령어를 저장하고 있거나 저장 장치(도시하지 않음)로부터 명령어를 로드하여 일시 저장하며, 프로세서(610)는 메모리(630)에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행할 수 있다. 또한 메모리(630)는 프로세서(610)의 동작과 관련된 정보를 저장할 수 있다.

프로세서(610)와 메모리(630)는 버스(도시하지 않음)를 통해 서로 연결되어 있으며, 버스에는 입출력 인터페이스(도시하지 않음)도 연결되어 있을 수 있다. 이때 입출력 인터페이스에 송수신기(620)가 연결되며, 입력 장치, 디스플레이, 스피커, 저장 장치 등의 주변 장치가 연결되어 있을 수 있다.

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

기지국에서 단말의 빠른 접속을 위한 방법으로서,
복수의 단말들에게 동일한 공유 자원을 할당하는 단계,
상기 복수의 단말 각각이 분산적인 스케줄링에 의해 동일한 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 공유 자원을 이용하여 상향링크 데이터의 초기 전송을 개시한 경우에, 상기 동일한 TTI에서 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말을 식별하는 단계,
상기 식별을 통해 추정된 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말의 수가 1 이상이면, 상기 복수의 단말 각각이 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호로 NACK(not-acknowledgement)를 인식하도록 하는 단계, 그리고
상기 식별된 단말들 중 수신에 실패한 데이터를 전송한 제1 개수의 단말 중 적어도 일부의 단말 각각으로 무경쟁 자원(contention-free resource)을 재전송 자원으로 할당하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에서,
상기 응답 신호로 NACK를 인식하도록 하는 단계는 상기 복수의 단말로 상기 NACK를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에서,
상기 응답 신호로 NACK를 인식하도록 하는 단계는 ACK 또는 NACK 중 어느 신호도 전송하지 않는 단계를 포함하는 방법.
제1항에서,
상기 식별된 단말들 중 수신에 성공한 상기 상향링크 데이터를 전송한 제2 개수의 단말 각각으로 수신 성공을 알리기 위해 사용되는 신규 전송 자원 할당 신호를 전송하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에서,
상기 무경쟁 자원을 상기 재전송 자원으로 할당하는 단계는 상기 제1 개수의 단말 중 일부의 단말에게만 상기 무경쟁 자원을 할당하는 단계를 포함하고,
상기 제1 개수의 단말 중 상기 일부의 단말을 제외한 나머지 단말들로부터 상기 초기 전송에 사용된 동일한 자원을 이용하여 재전송 데이터를 수신하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에서,
상기 적어도 일부의 단말 각각이 상기 무경쟁 자원을 이용하여 상기 상향링크 데이터의 재전송 절차를 적어도 2회 이상 수행하는 경우, 재전송된 상향링크 데이터들을 결합하여 디코딩하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에서,
상기 무경쟁 자원을 이용하여 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 재전송 데이터를 수신하는 단계, 그리고
상기 재전송 데이터와 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 수신한 초기 전송 데이터를 결합하여 디코딩하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에서,
상기 공유 자원을 할당하는 단계는
상기 공유 자원의 주기 및 공유 자원 할당에 사용되는 식별자를 상기 공유 자원의 활성화 시점 이전에 상기 복수의 단말들에게 전송하는 단계, 그리고
상기 활성화 시점에 상기 공유 자원의 크기 및 위치를 결정하여 상기 복수의 단말들에게 전송하는 단계를 포함하고,
상기 공유 자원 할당에 사용되는 식별자는 셀 내 단말마다 서로 다르게 할당되는 방법.
제8항에서,
상기 공유 자원을 할당하는 단계는 상기 복수의 단말 중 적어도 일부의 단말이 다른 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 가지도록, 상기 복수의 단말의 MSC를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제8항에서,
상기 복수의 단말 중 적어도 하나의 단말에게 상기 공유 자원의 비활성화를 지시하는 단계
를 더 포함하고,
상기 공유 자원을 사용하는 단말의 수가 0이 될 때까지 상기 공유 자원은 다른 단말에 할당되지 않는 방법.
제8항에서,
상기 복수의 단말 중 적어도 하나의 단말로부터 상기 공유 자원을 통해 비활성화 요청을 나타내는 비활성화 신호를 성공적으로 1회 수신한 경우, 상기 적어도 하나의 단말로 상기 공유 자원의 비활성화를 지시하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제11항에서,
상기 비활성화 신호는 제로 SDU(service data unit) 또는 제로 BSR(Buffer Status Report)를 포함하는 방법.
기지국에서 단말의 빠른 접속을 위한 방법으로서,
복수의 단말들에게 동일한 공유 자원을 할당하는 단계,
상기 복수의 단말 각각이 분산적인 스케줄링에 의해 동일한 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 공유 자원을 이용하여 상향링크 데이터의 초기 전송을 개시한 경우에, 상기 동일한 TTI에서 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말을 식별하는 단계,
상기 식별을 통해 추정된 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말의 수가 1 이상이면, 상기 복수의 단말로 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호로 ACK(acknowledgement)를 전송하는 단계, 그리고
상기 식별된 단말들 중 수신에 실패한 데이터를 전송한 제1 개수의 단말 중 적어도 일부의 단말 각각으로 무경쟁 자원(contention-free resource)을 재전송 자원으로 할당하는 단계
를 포함하는 방법.
제13항에서,
상기 할당하는 단계는 상기 제1 개수의 단말들에게 동일한 시점 또는 서로 다른 시점에서 상기 무경쟁 자원을 할당하는 단계를 포함하는 방법.
제13항에서,
상기 무경쟁 자원을 이용하여 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 재전송 데이터를 수신하는 단계, 그리고
상기 재전송 데이터와 상기 제1 개수의 단말 각각으로부터 수신한 초기 전송 데이터를 결합하여 디코딩하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제13항에서,
상기 적어도 일부의 단말 각각이 상기 무경쟁 자원을 이용하여 상기 상향링크 데이터의 재전송 절차를 적어도 2회 이상 수행하는 경우, 재전송된 상향링크 데이터들을 결합하여 디코딩하는 단계
를 더 포함하는 방법.
단말의 빠른 접속을 위한 기지국의 장치로서,
동일한 공유 자원을 할당 받은 복수의 단말들과 통신하는 송수신기, 그리고
상기 복수의 단말 각각이 분산적인 스케줄링에 의해 동일한 TTI(Transmission Time Interval)에서 상기 공유 자원을 이용하여 상향링크 데이터의 초기 전송을 개시한 경우에, 상기 동일한 TTI에서 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말을 식별하고, 상기 식별을 통해 추정된 상기 상향링크 데이터를 전송한 단말의 수가 1 이상이면 상기 복수의 단말로 상기 상향링크 데이터에 대한 응답 신호로 NACK(not-acknowledgement) 또는 ACK(acknowledgement)를 인식하도록 하고, 상기 식별된 단말들 중 수신에 실패한 상향링크 데이터를 전송한 제1 개수의 단말 중 적어도 일부의 단말 각각에 무경쟁 자원(contention-free resource)을 재전송 자원으로 할당하는 프로세서
를 포함하는 장치.
제17항에서,
상기 프로세서는 상기 단말의 수가 1 이상이면, 상기 복수의 단말로 상기 초기 전송에 대한 응답 신호로 ACK 또는 NACK를 생성하여 상기 송수신기를 통해 상기 ACK 또는 상기 NACK를 전송하는 장치.
제17항에서,
상기 프로세서는 상기 ACK 또는 상기 NACK 중 어느 신호도 전송하지 않고,
상기 복수의 단말은 상기 응답 신호가 수신되지 않으면, 상기 NACK인 것으로 인식하는 장치.
제17항에서,
상기 프로세서는 상기 식별된 단말들 중 수신에 성공한 상향링크 데이터를 전송한 제2 개수의 단말 각각으로 수신 성공을 알리기 위해 사용되는 신규 전송 자원을 할당하고, 신규 전송 자원 할당 신호를 상기 송수신기를 통해 전송하는 장치.