KR20210058722A - 통신 시스템에서 harq 재전송 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

통신 시스템에서 HARQ 재전송 기술이 개시된다. 통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 정보 비트 패킷에 하나의 CRC 코드를 추가하는 단계; 상기 정보 비트 패킷 및 상기 CRC 코드를 포함하는 블럭을 복수의 부호 블럭들로 나누는 단계; 상기 복수의 부호 블럭들 각각에 대한 CRC 코드의 추가 없이 부호화 동작을 수행하는 단계; 및 부호화된 복수의 부호 블럭들을 제2 통신 노드에 전송하는 단계를 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법이 개시된다. 따라서, 본 발명에 따르면 전송 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HYBRID AUTOMATIC REQUEST REPEAT RETRANSMISSION IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 정보 비트 패킷을 다수의 부호 블럭으로 분할한 후에 부호 블럭별 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드 생성하지 않고 부호화하여 전송하도록 하는 통신 시스템에서 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 재전송 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 통신 기술은 대용량 패킷 전송과 저 지연, 고 신뢰성 있는 통신을 요구할 수 있다. 이에 통신 채널의 잡음 및 기타 간섭에 의한 패킷 오류는 전체 통신 시스템 용량을 저하시킬 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 최신 통신 시스템은 채널 오류 정정 부호(FEC: Forward Error Correction)와 자동 재전송 요구(ARQ: Automatic Repeat Request)가 결합된 하이브리드 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request) 프로토콜을 채택하고 있을 수 있다.

하이브리드 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request) 방식은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 그 하나는 체이스 컴바이닝 기법(Chase Combining, CC-HARQ)으로 수신기에서 복호 에러가 발생했을 때, 송신기에서 이전에 전송했던 패킷과 동일한 변조 및 코딩을 거친 동일한 크기의 패킷을 재전송하고 수신기에서는 이전 패킷과 재전송 패킷을 결합하여 복호를 수행함으로써 부호 이득(coding gain)을 증대시켜 복호 성공 확률을 높이는 방식일 수 있다. 다른 하나는 잉여 증가 기법(Incremental Redundancy, IR-HARQ) 방식으로 수신기에서 복호 에러가 발생했을 때, 전송 효율 저하를 최대한 억제하기 위해 패킷의 전부가 아닌 일부를 재전송할 수 있고, 수신기에서는 이전 패킷과 재전송 패킷을 부분적으로 결합하여 부호 이득을 증대시켜 복호 성공 확률을 높일 수 있다.

대표적인 IR-HARQ 운용 방법에서 5G NR(5th Generation new radio) 시스템의 송신단은 하나의 정보비트 패킷에 대해 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드를 첨부할 수 있다. 그리고, 송신단은 이를 다시 N개의 블럭으로 나누어 각 블럭마다 부호 블럭 CRC 코드를 첨부할 수 있다. 이후에, 송신단은 이들 각각에 대해 부호화하여 연접하여 변조 전송할 수 있다. 수신단은 수신 패킷을 복호한 후에 N개 블럭별로 부호 블럭 CRC 코드 검사를 할 수 있고, 에러가 발생한 부호 블럭에 대해 제어 메시지를 통해 재전송을 요청할 수 있다. 이 때 수신단은 시스템 용량의 저하를 방지하기 위해 에러가 있는 부호 블럭이 있는 정보 비트 패킷 전체에 대해 재전송하지 않고 에러가 있는 부호 블럭만 재전송하도록 할 수 있다.

위 과정에서 첨부되는 부호 블럭 CRC 코드는 단지 수신단에서 복호 성공 여부를 판단하여 재전송 패킷을 결정하기 위한 것으로써 의미있는 정보를 가지고 있지 않을 수 있다. 만일 통신 시스템이 이러한 부호 블럭 CRC 코드 없이 효과적으로 재전송 여부를 판단할 수 있다면 시스템의 전송 효율을 높일 수 있을 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 전송 효율을 향상시키기 위해 정보 비트 패킷을 다수의 부호 블럭으로 분할한 후에 부호 블럭 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드를 생성하지 않고 부호화하여 전송하도록 하기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 통신 노드의 동작 방법은, 통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 정보 비트 패킷에 하나의 CRC 코드를 추가하는 단계; 상기 정보 비트 패킷 및 상기 CRC 코드를 포함하는 블럭을 복수의 부호 블럭들로 나누는 단계; 상기 복수의 부호 블럭들 각각에 대한 CRC 코드의 추가 없이 부호화 동작을 수행하는 단계; 및 부호화된 복수의 부호 블럭들을 제2 통신 노드에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 통신 시스템이 HARQ 재전송 판단 지표로 사용되는 부호 블럭 CRC 코드를 사용하지 않고 다양한 다른 지표를 발굴 활용함으로써 부호 블럭 CRC 코드 길이만큼의 전송 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 통신 시스템이 재전송 블럭을 부호 블럭마다 더 작은 크기인 분할 부호 블럭 단위로 재전송 하도록 함으로써 전송 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 통신 시스템이 하드웨어 구성상 부호 블럭 CRC 코드 엔진을 송수신기 양쪽에서 모두 제거함으로써 하드웨어 면적 감소 효과와 모뎀 처리 속도에서 이득을 볼 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블럭도이다.
도 3은 HARQ 방식이 적용된 통신 시스템의 블럭도이다.
도 4는 HARQ 방식에 대한 송신기 동작의 순서를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도식적으로 보여주는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도식적으로 보여주는 개념도이다.
도 10은 HARQ 방식의 송신기의 순환 버퍼의 재전송 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 순환 버퍼의 재전송 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도식적으로 보여주는 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)(예를 들어, S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity))를 더 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 5G 통신 시스템(예를 들어, NR(new radio) 시스템)인 경우, 코어 네트워크는 AMF(access and mobility management function), UPF(user plane function), SMF(session management function) 등을 포함할 수 있다.

복수의 통신 노드들(110 내지 130)은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 통신 프로토콜(예를 들어, LTE 통신 프로토콜, LTE-A 통신 프로토콜, NR 통신 프로토콜 등)을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들(110 내지 130)은 CDMA(code division multiple access) 기술, WCDMA(wideband CDMA) 기술, TDMA(time division multiple access) 기술, FDMA(frequency division multiple access) 기술, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기술, Filtered OFDM 기술, CP(cyclic prefix)-OFDM 기술, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기술, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기술, SC(single carrier)-FDMA 기술, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access) 기술, GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기술, FBMC(filter bank multi-carrier) 기술, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기술, SDMA(Space Division Multiple Access) 기술 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.

여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 NB(NodeB), eNB(evolved NodeB), gNB, ABS(advanced base station), HR-BS(high reliability-base station), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), RAS(radio access station), MMR-BS(mobile multihop relay-base station), RS(relay station), ARS(advanced relay station), HR-RS(high reliability-relay station), HNB(home NodeB), HeNB(home eNodeB), RSU(road side unit), RRH(radio remote head), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point) 등으로 지칭될 수 있다.

복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), TE(terminal equipment), AMS(advanced mobile station), HR-MS(high reliability-mobile station), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device), OBU(on board unit) 등으로 지칭될 수 있다.

한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크(ideal backhaul link) 또는 논(non)-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.

또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 집성(carrier aggregation, CA) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)), IoT(Internet of Things) 통신, 이중 연결성(dual connectivity, DC) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다.

제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 셀 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D를 제어할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 제어에 의해 D2D를 수행할 수 있다.

한편, 통신 시스템에서 기지국은 통신 프로토콜의 모든 기능들(예를 들어, 원격 무선 송수신 기능, 기저대역(baseband) 처리 기능)을 수행할 수 있다. 또는, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 원격 무선 송수신 기능은 TRP(transmission reception point)(예를 들어, f(flexible)-TRP)에 의해 수행될 수 있고, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 기저대역 처리 기능은 BBU(baseband unit) 블럭에 의해 수행될 수 있다. TRP는 RRH(remote radio head), RU(radio unit), TP(transmission point) 등일 수 있다. BBU 블럭은 적어도 하나의 BBU 또는 적어도 하나의 DU(digital unit)를 포함할 수 있다. BBU 블럭은 "BBU 풀(pool)", "집중화된(centralized) BBU" 등으로 지칭될 수 있다. TRP는 유선 프론트홀(fronthaul) 링크 또는 무선 프론트홀 링크를 통해 BBU 블럭에 연결될 수 있다. 백홀 링크 및 프론트홀 링크로 구성되는 통신 시스템은 다음과 같을 수 있다. 통신 프로토콜의 기능 분리(function split) 기법이 적용되는 경우, TRP는 BBU의 일부 기능 또는 MAC/RLC의 일부 기능을 선택적으로 수행할 수 있다.

통신 시스템의 송신 노드는 수신 노드로 전송하고자 하는 데이터를 전송 블럭(TB: Transport Block)의 형태로 물리 채널을 통해 전송할 수 있다

도 3은 HARQ 방식이 적용된 통신 시스템의 블럭도이다.

도 3을 참조하면, HARQ가 적용된 통신 시스템은 CRC 첨부기(311), 부호 블럭 분할기(312), 부호 블럭 CRC 첨부기(313), 채널 부호기(314), 레이트 매칭기(315) 및 변조기(316)를 구비한 송신기(310)를 포함할 수 있다. 또한 HARQ가 적용된 통신 시스템은 복조기(321), 부호 블럭 분할기(322), 역레이트 매칭기(323), 채널 복호기(324), 부호 블럭 CRC 검사기(325) 및 CRC 검사기(326)를 구비하고 있는 수신기(320)를 포함할 수 있다.

이와 같은 HARQ가 적용된 통신 시스템의 송신기의 동작을 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 도 4는 HARQ 방식에 대한 송신기 동작의 순서를 설명하기 위한 개념도이다.

도 4를 참조하면, HARQ 방식에 대한 송신기 동작은 먼저 CRC 첨부기(311)가 전송해야 할 전송 블럭(Transport block)인 정보 비트 패킷(401)을 수신하여 정보 비트 패킷(401)에 24비트의 CRC 코드(402)를 첨부할 수 있다. 그 다음, 부호 블럭 분할기(312)는 CRC 코드(402)가 첨부된 정보 비트 패킷(401)을 다수(N)의 부호 블럭(403-1~403-N)으로 분할할 수 있다. 이후에, 부호 블럭 CRC 첨부기(313)는 부호 블럭(403-1~403-N)별로 16비트 부호 블럭 CRC 코드(404-1~404-N)를 첨가할 수 있다. 채널 부호기(314)는 부호 블럭 CRC 코드(404-1~404-N)가 첨부된 분할된 부호 블럭들(403-1~403-N)의 부호화를 수행할 수 있다. 이를테면, 3G 및 4G LTE 통신 시스템에서는 부호 블럭들(403-1~403-N)이 각각 터보 부호(turbo code) 방식으로 부호화될 수 있다.

한편, 5G NR 통신 시스템에서 부호 블럭들(403-1~403-N)이 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 방식으로 부호화될 수 있다. 채널 부호화를 거쳐서 생성된 부호화된 부호 블럭들(405-1~405-N)은 부호화 이전보다 긴 길이를 가질 수 있다. 부호화된 부호 블럭들(405-1~405-N)은 버퍼에 저장될 수 있다. 이를테면, 부호화된 부호 블럭들(405-1~405-N)은 비트열의 형태로 순환 버퍼(circular buffer)에 저장될 수 있다.

상기 레이트 매칭기(315)는 순환 버퍼에 비트열 형태로 저장된 부호화된 부호 블럭들(405-1~405-N)에 대하여 레이트 매칭(rate matching)(406-1~406-N)을 수행할 수 있다. 여기서, 레이트 매칭이란 채널 부호화를 통해 생성된 부호화된 부호 블럭들(405-1~405-N)을 비트열 형태로 순환 버퍼에 저장해둘 수 있고, 전송에 필요한 비트 수만큼 가져오는 과정을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 레이트 매칭은 순환 버퍼 레이트 매칭(Circular Buffer Rate Matching, CBRM)이라 표현될 수 있다. 레이트 매칭 과정을 통하여 선택된 비트들은 연접(concatenation)될 수 있다. 연접된 비트들은 변조기(316)의 변조 과정을 거쳐서 물리 채널을 통해 패킷으로 전송될 수 있다.

한편, 수신기의 복조기(321)는 송신기에서 전송한 패킷을 수신할 수 있고, 수신된 패킷을 복조할 수 있다. 그리고, 부호 블럭 분할기(322)는 복조된 패킷을 다수개의 부호 블럭으로 분할할 수 있다. 역레이트 매칭기(323)는 분할된 부호 블럭들에 대하여 역레이트 매칭을 수행할 수 있다. 그 다음으로, 채널 복호기(324)는 역레이팅 매칭이 수행된 부호 블럭들에 대하여 복호화를 수행할 수 있다. 이에 따라, 부호 블럭 CRC 검사기(325)는 복호화된 부호 블럭들에 대하여 부호 블럭 CRC 코드의 검사를 수행하여 부호 블럭별로 재전송 여부를 판단할 수 있다. 부호 블럭 CRC 검사기(325)는 복호 에러가 발생된 부호 블럭의 재전송을 송신기에 요청하여 송신기에서 재전송한 부호 블럭에 대한 복호화가 진행되도록 할 수 있다. 그리고, CRC 검사기(326)는 전체 패킷에 대한 CRC 코드의 검사를 수행하여 복호 비트를 출력할 수 있다.

이처럼 IR-HARQ 운용 방법은 송신기에서는 하나의 정보 비트 패킷에 대해 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드를 첨부하고 이를 다시 N개의 블럭으로 나누어 각 블럭마다 부호 블럭 CRC 코드를 첨부한 후에 이들 각각에 대해 부호화할 수 있고, 다시 연접하여 변조 전송할 수 있다. 그리고, 수신기에서는 수신된 패킷을 복호한 후에 N개 블럭별로 부호 블럭 CRC 코드 검사를 할 수 있고, 복호 에러가 발생한 부호 블럭에 대해 제어 메시지를 통해 송신기에 재전송을 요청할 수 있다. 이 때 시스템 용량의 저하를 방지하기 위해 복호 에러가 있는 부호 블럭이 있는 정보 비트 패킷 전체에 대해 재전송하지 않고 복호 에러가 있는 부호 블럭만 재전송되도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 구성도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치는 CRC 첨부기(511), 부호 블럭 분할기(512), 채널 부호기(513), 레이트 매칭기(514) 및 변조기(515)를 포함하는 송신기(510)를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치는 복조기(521), 채널 복호기(522), CRC 검사기(523), 재전송 판단기(524) 및 재전송 요청기(525)를 구비하고 있는 수신기(520)를 구비할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 동작을 도 6과 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 방법의 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도식적으로 보여주는 개념도이다.

도 5 내지 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치에서 송신기(510)의 CRC 첨부기(511)는 입력되는 소정 크기의 정보 비트열로 구성되는 정보 비트 패킷(701)에 대하여 CRC 코드(702)를 생성하여, 생성된 CRC 코드(702)를 상기 정보 비트 패킷(701)의 뒤에 부가하여 출력할 수 있다(S100).

송신기(510)의 부호 블럭 분할기(512)는 CRC 코드(702)가 추가된 정보 비트 패킷(701)을 다수개(N)의 부호 블럭(703-1~703-N)으로 분할할 수 있다(S102). 예를 들어, 송신기(510)의 부호 블럭 분할기(512)는 채널 부호기(513)의 입력 크기에 기초하여 정보 비트 패킷을 다수의 부호 블럭(703-1~703-N)으로 분할(segmentation)할 수 있다. 이때, 송신기(510)는 분할된 각각의 부호 블럭(703-1~703-N)에 대하여 부호 블럭 CRC 코드를 추가하지 않을 수 있다.

그리고, 채널 부호기(513)는 분할된 각각의 부호 블럭(703-1~703-N)에 대하여 주어진 부호율에 따라 부호화하여 부호화된 부호 블럭(704-1~704-N)을 생성할 수 있다. 이를테면, 3G 및 4G LTE 통신 시스템에서는 부호 블럭들(704-1~704-N)이 각각 터보 부호(turbo code) 방식으로 부호화될 수 있다.

한편, 5G NR 통신 시스템에서는 부호 블럭들(703-1~703-N)이 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 방식으로 부호화될 수 있다. 채널 부호화를 거쳐서 생성된 부호화된 부호 블럭들(704-1~704-N)은 부호화 이전보다 긴 길이를 가질 수 있다. 부호화된 부호 블럭들(704-1~704-N)은 버퍼에 저장될 수 있다. 이를테면, 부호화된 부호 블럭들(704-1~704-N)은 비트열의 형태로 순환 버퍼(circular buffer)에 저장될 수 있다.

레이트 매칭기(514)는 순환 버퍼에 비트열 형태로 저장된 부호화된 부호 블럭들(704-1~704-N)을 레이트 매칭(rate matching)(705-1~705-N)할 수 있다. 여기서, 레이트 매칭이란 채널 부호화를 통해 생성된 부호화된 부호 블럭들(704-1~704-N)을 비트열의 형태로 순환 버퍼에 저장해둘 수 있고, 전송에 필요한 비트 수만큼 가져오는 과정을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 레이트 매칭은 순환 버퍼 레이트 매칭(Circular Buffer Rate Matching, CBRM)이라 표현할 수 있다. 이처럼 부호화된 부호 블럭들(704-1~704-N)은 비트열의 형태로 순환 버퍼에 저장되고 전송될 수 있다(S104).

한편, 수신기(520)의 복조기(521)는 송신기(510)에서 전송한 패킷을 수신하여 수신된 패킷을 복조할 수 있다. 그리고, 수신기(520)의 채널 복호기(522)는 수신된 패킷을 복호할 수 있다(S106). 그리고, CRC 검사기(523)는 수신된 패킷에 대한 CRC 코드 검사를 수행하여 복호 에러가 발생하였는지를 판단할 수 있다(S110).

상기 CRC 검사기(523)에서 복호 에러가 발생하였는지의 판단 결과, 복호 에러가 발생하였으면, 재전송 판단기(524)는 부호 블럭별로 재전송 여부를 판단할 수 있다(S112).

상기 재전송 판단기(524)의 부호 블럭별 재전송 여부의 판단 결과, 재전송이 필요한 부호 블럭이 발견되면 재전송 요청기(525)는 해당 부호 블럭에 대하여 송신기(510)에 재전송을 요청할 수 있다(S114). 이에 따라 송신기(510)는 해당 부호 블럭을 수신기(520)에 재전송할 수 있다(S116).

상기 재전송 판단기(524)가 부호 블럭의 재전송 여부를 판단하는 판정 방법은 LLR(Log Likelihood Ratio)에 의한 판정 방법, SNR(signal-to-noise-ratio)에 의한 판정 방법, 부호 블럭의 복호 반복 회수에 의한 판정 방법, LDPC 패리티 검사 행렬과 부호 블럭의 비트 체크섬(Check Sum)에 의한 판정 방법 등을 사용할 수 있다.

방안 1: LLR에 의한 재전송 판단 방법은 재전송 판단기가 부호 블럭별로 각각의 비트의 LLR 크기를 측정할 수 있고, 측정된 LLR 크기가 미리 설정한 또는 어떤 알고리즘에 의해 갱신된 임의의 임계값 보다 낮을 때 복호 성공 확률이 낮다고 추정할 수 있다. 그리고, 재전송 판단기는 임계값보다 낮은 LLR 크기를 갖는 부호 블럭의 비트의 개수가 미리 설정한 기준 개수보다 많을 경우에 해당 부호 블럭에 복호 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 재전송 판단기는 이를 모든 부호 블럭에 독립적으로 적용하여 재전송이 필요한 부호 블럭을 결정할 수 있다.

방안 2: SNR에 의한 재전송 판단 방법은 재전송 판단기가 부호 블럭별로 각각의 비트의 LLR 시퀀스와 연관된 부반송파(subcarrier)의 SNR을 측정할 수 있다. 그리고, 재전송 판단기는 모든 부반송파의 SNR에 대한 평균을 산출하여, 산출된 평균 SNR이 미리 설정한 임계 값보다 낮으면 해당 부호 블럭에서 복호 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이와 달리, 재전송 판단기는 개별 부반송파의 SNR이 미리 설정한 임계 값보다 낮은 경우에 그 개수가 미리 설정한 기준 개수보다 많을 때 해당 부호 블럭에서 복호 오류가 발생한 것으로 판단할 수도 있다. 재전송 판단기는 이러한 방법을 모든 부호 블럭에 대하여 독립적으로 적용하여 재전송이 필요한 부호 블럭을 결정할 수 있다. 이 때 SNR 임계값과 그 기준 개수들은 개별 무선 통신 시스템에 적합한 값을 시뮬레이션이나 실제 필드에서 운용 과정을 통해 얻을 수 있다.

방안 3: 반복 복호 회수에 의한 판정은 LTE 시스템의 터보 부호에 적용할 수 있다. 터보 부호의 복호는 복호를 반복 수행함으로써 복호 성능을 점진적으로 높여 갈 수 있다. 이러한 터보 부호의 복호는 복호에 성공하면 반복 복호 회수를 늘려도 이전 복호 비트와 현재 복호 비트가 똑 같으나 복호에 실패하면 이전 복호 비트와 현재 복호 비트가 다르다는 특징을 이용하여 재전송 판단기는 복호 성공 여부를 예측할 수 있다. 재전송 판단기는 반복 복호 회수가 설정된 기준 회수보다 크게 되면 재전송이 필요한 부호 블럭으로 판단할 수 있다. 이때 적절한 기준 회수는 시뮬레이션이나 실제 필드에서 운용 과정을 통해 얻을 수 있다.

방안 4: 재전송 판단기는 5G NR(New Radio) 시스템의 LDPC 부호의 경우 LDPC 패리티 검사 행렬과 부호 블럭의 비트 체크섬(Check Sum)이 0인 경우 복호 성공이고 0이 아닌 경우 복호 에러로 판단할 수 있으므로 이를 활용하여 재전송이 필요한 부호 블럭을 결정할 수 있다.

터보 부호가 적용된 시스템에서 HARQ는 위의 첫 3가지 방법(방안 1~3)의 조합으로 재전송 판단의 정확도를 높일 수 있다. 그리고, LDPC가 적용된 시스템에서 HARQ는 위의 첫번째(방안1), 두번째(방안2), 그리고 네번째(방안 4)의 조합으로 재전송 판단의 정확도를 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 구성도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치는 CRC 첨부기(811), 부호 블럭 분할기(812), 연접 부호 블럭 CRC 첨부기(813), 채널 부호기(814), 레이트 매칭기(815) 및 변조기(816)를 포함하는 송신기(810)를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치는 복조기(821), 부호 블럭 분할기(822), 역레이트 매칭기(823), 채널 복호기(824), 연접 부호 블럭 CRC 검사기(825), 재전송 판단기(826), 재전송 요청기(827) 및 CRC 검사기(828)를 구비하고 있는 수신기(820)를 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도 9를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도식적으로 보여주는 개념도로서, 먼저 CRC 첨부기(811)는 전송해야 할 정보 비트 패킷(901)에 24비트의 CRC 코드(902)를 첨부할 수 있고, 부호 블럭 분할기(812)는 CRC 코드(902)가 첨부된 정보 비트 패킷(901)를 다수(N)의 부호 블럭(903-1~903-N)으로 분할할 수 있다.

그리고, 연접 부호 블럭 CRC 첨부기(813)는 N보다 작은 M개의 다수의 부호 블럭(일예로 903-1~903-M)을 연접하여 다수(K)의 연접 부호 블럭(904-1~904-K)을 생성할 수 있다. 연접 부호 블럭 CRC 첨부기(813)는 계속해서 연접 부호 블럭별(904-1~904-K)로 연접 부호 블럭 CRC 코드(905-1~905-K)을 생성하여 해당 연접 부호 블럭(904-1~904-K)에 생성된 연접 부호 블럭 CRC 코드(905-1~905-K)를 첨가할 수 있다. 이때, K*M=N이 될 수 있다.

채널 부호기(814)는 부호 블럭별로 부호화를 수행하여 부호화된 부호 블럭들(906-1~906-N)을 생성할 수 있다. 그리고, 레이트 매칭기(815)는 부호 블럭별로 레이트 매칭(907-1~907-N)을 수행할 수 있다. 변조기(816)는 레이트 매칭이 수행된 부호 블럭들을 변조하여 수신기(820)로 전송할 수 있다.

한편, 수신기(820)의 복조기(821)는 송신기(810)에 송신된 패킷을 수신하여, 수신된 패킷을 복조할 수 있다. 부호 블럭 분할기(822)는 수신된 패킷을 다수의 부호 블럭으로 분할할 수 있다. 역레이트 매칭기(823)는 분할된 부호 블럭별로 역레이트 매칭을 수행할 수 있다. 그리고, 채널 복호기(824)는 부호 블럭별로 채널 복호화를 수행한다. 이에 따라, 연접 부호 블럭 CRC 검사기(825)는 다수의 부호 블럭들을 연접하여 다수의 연접 부호 블럭들을 생성한 후에 생성된 연접 부호 블럭들에 대하여 연접 부호 블럭 CRC 코드의 검사를 수행할 수 있다. CRC 검사기(828)는 전체 패킷에 대한 CRC 코드의 검사를 수행할 수 있다.

한편, 연접 부호 블럭 CRC 검사기(825)의 검사 결과 연접 부호 블럭에서 복호 에러가 발생하였으면, 재전송 판단기(826)는 연접 부호 블럭에 포함된 부호 블럭들에 대하여 부호 블럭별로 재전송 여부를 판단할 수 있다. 이러한 재전송 판단기(826)의 판단 결과, 재전송이 필요한 부호 블럭이 발생하는 경우에 재전송 요청기(827)는 해당 부호 블럭에 대하여 송신기(810)에 재전송을 요청할 수 있다.

상기 재전송 판단기(826)가 부호 블럭별 재전송 여부를 판단하는 방법은 LLR에 의한 판정 방법, SNR에 의한 판정 방법, 복호 반복 회수에 의한 판정 방법, LDPC 패리티 검사 행렬과 부호 블럭의 비트 체크섬(Check Sum)에 의한 판정 방법 등을 사용할 수 있으며 이에 대해서는 앞서 설명한 바와 동일하여 상세한 설명은 생략할 수 있다.

터보 부호가 적용된 시스템에서 HARQ는 위의 첫 3가지 방법(방안 1~3)의 조합으로 재전송 판단의 정확도를 높일 수 있고, LDPC가 적용된 시스템에서 HARQ는 위의 첫번째(방안1), 두번째(방안2), 그리고 네번째(방안 4)의 조합으로 재전송 판단의 정확도를 높일 수 있다.

한편, IR-HARQ 방식에 의하면 수신기에서 에러가 발생하면 해당 부호 블럭의 일부분에 대해 재전송이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 도 10은 HARQ 방식의 송신기의 순환 버퍼의 재전송 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 10을 참조하면, 송신기의 순환 버퍼는 초전송과 재전송에 따른 출력 위치가 정해질 수 있으며, 초전송 후 첫번째 재전송(즉, 제1 재전송), 두번째 재전송(즉, 제2 재전송) 그리고 세번째 재전송(즉, 제3 재전송)이 발생할 수 있다. 이때, 순환 버퍼는 이전 전송 위치와 일부 겹치면서 이전에 보내지 않았던 영역의 비트들을 출력할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 순환 버퍼의 재전송 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 순환 버퍼의 재전송 처리 과정은 순환 버퍼가 연속적 영역에 대해 출력을 하지 않고 재전송 영역별로 출력할 수 있다. 여기에서, 재전송 영역은 다수개로 분할될 수 있으며, 각각의 재전송 영역에는 송신기가 정보 비트 패킷을 다수의 부호 분할로 분할한 후에, 각각의 부호 분할을 재분할한 분할 부호 블럭들의 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 본 발명에서 순환 버퍼의 재전송 영역을 분할 부호 블럭별 재전송 영역으로 부를 수도 있다. 순환 버퍼는 수신기에서 추정한 복호 에러 확률이 높은 재전송 영역들을 선택하여 분할 부호 블럭별로 재전송이 이루어지도록 함으로써 재전송 후에 복호 확률을 높일 수 있다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 구성도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치, CRC 첨부기(1211), 부호 블럭 분할기(1212), 채널 부호기(1213), 레이트 매칭기(1214) 및 변조기(1215)를 포함하는 송신기(1210)를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치는, 복조기(1221), 부호 블럭 분할기(1222), 역레이트 매칭기(1223), 채널 복호기(1224), CRC 검사기(1225), 재전송 판단기(1226) 및 재전송 요청기(1227)를 구비하고 있는 수신기(1220)를 포함할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도 13을 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 HARQ 재전송 장치의 송신기의 동작을 도식적으로 보여주는 개념도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 먼저 CRC 첨부기(1211)는 전송해야 할 정보 비트 패킷(1301)에 24비트의 CRC 코드(1302)를 첨부할 수 있다. 부호 블럭 분할기(1212)는 CRC 코드(1302)가 첨부된 정보 비트 패킷(1301)을 다수(N)개의 부호 블럭(1303-1~1303-N)으로 분할할 수 있다.

그리고, 채널 부호기(1213)는 분할된 각각의 부호 블럭(1303-1~1303-N)에 대한 주어진 부호율에 따라 부호화하여 부호화된 부호 블럭(1304-1~1304-N)을 생성할 수 있다. 이를테면, 3G 및 4G LTE 통신 시스템에서는 부호 블럭들이 각각 터보 부호(turbo code) 방식으로 부호화될 수 있다.

한편, 5G NR 통신 시스템에서는 부호 블럭들(1303-1~1303-N)이 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 방식으로 부호화될 수 있다. 채널 부호화를 거쳐서 생성된 부호화된 부호 블럭들(1304-1~1304-N)은 부호화 이전보다 긴 길이를 가질 수 있다. 부호화된 부호 블럭들(1304-1~1304-N)은 버퍼에 저장될 수 있다.

이를테면, 부호화된 부호 블럭들(1304-1~1304-N)은 비트열의 형태로 순환 버퍼(circular buffer)(1305-1~1305-N)에 저장될 수 있는데, 이러한 순환 버퍼(1305-1~1305-N)는 도 11에 도시된 바와 같이 다수의 분할 부호 블럭별 재전송 영역으로 분할될 수 있다.

이에 따라, 채널 부호기(1213)는 부호 블럭들을 분할 부호 블럭들로 분할할 수 있고, 분할된 분할 부호 블럭들의 각각의 순환 버퍼의 분할 부호 블력별 재전송 영역에 저장할 수 있다.

레이트 매칭기(1214)는 순환 버퍼(1305-1~1305-N)에 비트열 형태로 저장된 부호화된 부호 블럭들(1304-1~1304-N)을 레이트 매칭(rate matching)(1306-1~1306-N)할 수 있다. 여기서, 레이트 매칭이란 채널 부호화를 통해 생성된 부호화된 부호 블럭들(1304-1~1304-N)을 비트열 형태로 순환 버퍼에 저장해 둘 수 있고, 전송에 필요한 비트 수만큼 가져오는 과정을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 레이트 매칭은 순환 버퍼 레이트 매칭(Circular Buffer Rate Matching, CBRM)이라 표현될 수 있다. 이처럼 부호화된 부호 블럭(1304-1~1304-N)의 비트들은 순환 버퍼에 저장되고 전송될 수 있다.

한편, 수신기(1220)의 복조기(1221)는 송신기(1210)에 송신된 패킷을 수신할 수 있고, 수신된 패킷을 복조할 수 있다. 부호 블럭 분할기(1222)는 복호화된 패킷을 다수의 부호 블럭으로 분할할 수 있다. 역레이트 매칭기(1223)는 다수의 부호 블럭을 역레이트 매칭(1307-1~1307-N)할 수 있다. 그리고, 채널 복호기(1224)는 부호 블럭들에 대하여 부호 블럭별로 복호화를 수행하여 복호화된 부호 블럭들(1308-1~1308-N)을 생성할 수 있다. CRC 검사기(1225)는 전체 패킷에 대한 CRC 코드 검사를 수행할 수 있다.

한편, CRC 검사기(1225)의 검사 결과 복호 에러가 발생하였으면, 재전송 판단기(1226)는 부호 블럭을 다시 분할하여 다수개의 분할 부호 블럭을 생성할 수 있다. 여기에서, 재전송 판단기(1226)가 생성한 분할 부호 블럭의 비트열의 크기는 도 11의 재전송 영역에 대응될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 재전송 판단기(1226)는 분할 부호 블럭별로 재전송 여부를 판단할 수 있다. 이러한 재전송 판단기(1226)의 판단 결과, 재전송이 필요한 분할 부호 블럭이 발생하는 경우에 재전송 요청기(1227)는 해당 분할 부호 블럭에 대하여 송신기(1210)에 재전송을 요청할 수 있다.

상기 재전송 판단기(1226)가 분할 부호 블럭의 재전송 여부를 판단하는 방법은 LLR에 의한 판정, SNR에 의한 판정, 복호 반복 회수에 의한 판정, LDPC 패리티 검사 행렬과 분할 부호 블럭의 비트 체크섬(Check Sum)에 의한 판정 방법 등을 사용할 수 있으며 이에 대해서는 앞서 설명한 바와 동일하여 상세한 설명은 생략할 수 있다.

한편, 송신기(1210)는 수신기(1220)의 재전송 요청기(1227)로부터 분할 부호 블럭(1309-1~1309-P)의 재전송 요청이 수신되면, 재전송 요청을 받은 분할 부호 블럭(1309-1~1309-P)의 해당하는 순환버퍼(1305-1~1305-N)의 재전송 영역에서 해당 분할 부호 블럭(1309-1~1309-P)을 읽어와서 재전송할 수 있다. 그러면, 수신기(1220)는 수신한 분할 부호 블럭(1309-1~1309-P)에 대하여 역레이트 매칭(1310-1~1310-K)을 수행할 수 있고, 채널 복호화를 수행하여(1311-1~1311-K) 복호에 성공하면 복호 비트를 출력할 수 있다.

이처럼 최초 전송 후 재전송 판단기(1226)에서 복호 에러 유무 및 복호 에러 발생 위치를 분할 부호 블럭 단위로 판단할 수 있다. 재전송 요청기(1227)는 이처럼 재전송이 판단된 분할 부호 블럭의 위치를 송신기(1210)에 전달할 수 있으며, 송신기(1210)는 순환 버퍼에서 해당 분할 부호 블럭을 읽어 내어 전송할 수 있다. 이와 같은 방법은 기존의 CRC 코드가 포함된 HARQ 프로토콜에도 적용 가능할 수 있다. 즉, HARQ 재전송 장치가 CRC 코드로 에러 여부를 판단할 수 있고, CRC 코드 검사 단위인 부호 블럭 단위로 재전송 하지 않을 수 있고, SNR과 LLR의 크기를 이용해 에러 위치를 부호 블럭보다 더 작은 크기인 분할된 분할 부호 블럭 단위로 판단하여 재전송 여부를 판단하면 전송 효율이 향상 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 통신 시스템이 HARQ 재전송 판단 지표로 사용되는 부호 블럭 CRC 코드를 사용하지 않고 다양한 다른 지표를 발굴 활용함으로써 부호 블럭 CRC 코드 길이만큼의 전송 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 통신 시스템이 재전송 블럭을 부호 블럭마다 더 작은 크기인 분할 부호 블럭 단위로 재전송 하도록 함으로써 전송 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 통신 시스템이 하드웨어 구성상 부호 블럭 CRC 코드 엔진을 송수신기 양쪽에서 모두 제거함으로써 하드웨어 면적 감소 효과와 모뎀 처리 속도에서 이득을 볼 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
   정보 비트 패킷에 하나의 CRC 코드를 추가하는 단계;
   상기 정보 비트 패킷 및 상기 CRC 코드를 포함하는 블럭을 복수의 부호 블럭들로 나누는 단계;
   상기 복수의 부호 블럭들 각각에 대한 CRC 코드의 추가 없이 부호화 동작을 수행하는 단계; 및
   부호화된 복수의 부호 블럭들을 제2 통신 노드에 전송하는 단계를 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.

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