WO2011096683A2 - 무선통신 시스템에서 데이터 및 제어정보의 전송 방법 및 그 송신장치, 그 수신장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 데이터 및 제어정보의 전송 방법 및 그 송신장치, 그 수신장치 Download PDF

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    • H04L5/0055—Physical resource allocation for ACK/NACK

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving control information and data according to a hybrid automatic retransmission scheme.
  • the current mobile communication system has evolved into a high-speed large-capacity communication system capable of transmitting and receiving various data such as video and wireless data, away from voice-oriented services.
  • an automatic repeat request (ARQ) technology or a hybrid ARQ technology is discussed as an error detection method, and the ARQ and Hybrid ARQ techniques are transmitted when the receiver receives data properly. It is a technology that transmits an acknowledgment signal (ACK) to the device and, on the contrary, when the receiver does not properly receive data, transmits an acknowledgment signal (NACK) indicating a retransmission request to the transmitter.
  • ACK acknowledgment signal
  • NACK acknowledgment signal
  • the next generation wireless communication system needs more efficient control information and data transmission / reception schemes to ensure the reliability of data.
  • the present invention is to provide a control information and data transmission and reception method and apparatus for ensuring the reliability of data in a wireless communication system.
  • the present invention is to provide a control information and data transmission and reception method and apparatus for guaranteeing the reliability of data through a specific component carrier in a wireless communication system using a plurality of component carriers.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving data according to HARQ in a wireless communication system using a plurality of CCs.
  • the present invention also provides a method and apparatus for transmitting and receiving HARQ data through a component carrier indicated by the control information in a wireless communication system using a plurality of component carriers.
  • the present invention also provides a method and apparatus for transmitting and receiving data with one logical HARQ buffer in a wireless communication system using a plurality of CCs.
  • the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving data through a logically divided HARQ memory region corresponding to each component carrier in a wireless communication system using a plurality of component carriers.
  • an apparatus for transmitting data in a wireless communication system supporting a plurality of CCs corresponds to the plurality of component carriers one-to-one, and includes a plurality of hybrid automatic repeat request (HARQ) blocks for storing data blocks to be transmitted through a specific component carrier.
  • a multiplexer for multiplexing the data block to output multiplexed data; a scrambler for scrambling the multiplexed data to output scrambled data; and transmitting the scrambled data through a predetermined component carrier
  • At least one transmitter and a HARQ control information in consideration of initial transmission and retransmission of the data block to control the plurality of HARQ blocks, the multiplexer and the transmitter.
  • a method for transmitting data in a wireless communication system supporting multiple component carriers includes storing a data block to be transmitted through a specific component carrier in a plurality of HARQ blocks corresponding to the plurality of component carriers one-to-one, and multiplexing the data block by multiplexing the data block. Outputting, performing scrambling on the multiplexed data to output scrambled data, and transmitting at least one transport block for transmitting the scrambled data through a predetermined component carrier.
  • an apparatus for receiving data in a wireless communication system supporting a plurality of CCs includes a component carrier checking unit for identifying a specific component carrier based on the component carrier information, a receiving unit for receiving scrambled data through the identified specific component carrier, and demultiplexing the scrambled data A demultiplexer for outputting a data block, a HARQ information checking unit for confirming HARQ control information related to transmission or retransmission of the data block, and a plurality of one-to-one correspondences with the plurality of CCs based on the HARQ control information Among the HARQ blocks, a data recovery unit for storing the data block in an HARQ block corresponding to the identified specific CC, demodulating and decoding the data block, and an ACK / NACK signal according to a result of demodulation and decoding of the data block.
  • An ACK / NACK determiner for generating a signal, and a transmission for transmit
  • a method of receiving data in a wireless communication system supporting a plurality of CCs includes identifying a specific component carrier based on the component carrier information, receiving scrambled data through the identified specific component carrier, and demultiplexing the scrambled data to data Outputting a block, identifying HARQ control information related to transmission or retransmission of the data block, and based on the HARQ control information, identifying the plurality of HARQ blocks one-to-one corresponding to the plurality of CCs Storing the data block in a HARQ block corresponding to the specific component carrier, demodulating and decoding the data block, generating an ACK / NACK signal according to a result of demodulation and decoding of the data block, and Transmitting an ACK / NACK signal.
  • the present invention in a situation in which a transmission failure of data occurs or a channel state does not change over time or a service range between component carriers is different in a situation in which a transmission error of data occurs or is out of the service range of a corresponding component carrier due to a change in location of a receiving apparatus.
  • a component carrier different from the component carrier for transmitting data it is possible to obtain a gain of channel state diversity for a predetermined component carrier and a frequency band and to improve performance for HARQ.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating mapping of HARQ process and data in a wireless communication system using a plurality of CCs to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of control information including HARQ process related information according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating mapping between HARQ process and data according to the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram conceptually illustrating a memory for storing data transmitted by each component carrier according to the present invention.
  • FIG. 7A is a block diagram of a transmitter according to another example of the present invention.
  • FIG. 7B is a block diagram of a transmitter according to another example of the present invention.
  • 7C is a block diagram of a transmitter according to another example of the present invention.
  • 8A is a block diagram of a receiver according to an example of the present invention.
  • 8B is a block diagram of a receiver according to another example of the present invention.
  • 8C is a block diagram of a receiver according to another example of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a receiving apparatus according to another example of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a HARQ operation considering a component carrier according to the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system is a system for providing various communication services such as voice and packet data.
  • a wireless communication system includes a user equipment (UE) 10 and an eNB 20 (base station BS).
  • UE user equipment
  • eNB 20 base station BS
  • Terminal 10 is a generic concept that means a user terminal in wireless communication, WCDMA, UE (User Equipment) in LTE, HSPA, etc., as well as MS (Mobile Station), UT (User Terminal) in GSM ), SS (Subscriber Station), wireless device (wireless device), etc. should be interpreted as including the concept.
  • a base station 20 or a cell generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10 and includes a Node-B, an evolved Node-B, and a Base Transceiver. It may be called other terms such as System, Access Point.
  • the eNB 20 or the cell should be interpreted in a comprehensive sense indicating some areas covered by the BS (Base Station) in CDMA, Node-B in WCDMA, and the like.
  • BS Base Station
  • Microcell Microcell
  • picocell Pico Cell
  • femtocell Femto Cell
  • coverage areas are meant to encompass.
  • the terminal 10 and the eNB 20 are two (uplink or downlink) transmission and reception subjects used to implement the technology or the technical idea described in the present invention, which are used in a generic sense and specifically referred to. It is not limited by.
  • the transmitting device and the receiving device may be the terminal 10 or the eNB 20.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • OFDM-FDMA OFDM-FDMA
  • OFDM-TDMA OFDM-TDMA
  • OFDM-CDMA OFDM-CDMA
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • An embodiment of the present invention may be applied to asynchronous wireless communication that evolves into Long Term Evolution (LTE) and LTE-advanced through GSM, WCDMA, HSPA, and synchronous wireless communication that evolves into CDMA, CDMA-2000, and UMB. .
  • LTE Long Term Evolution
  • HSPA High Speed Packet Access
  • CDMA Code Division Multiple Access-2000
  • UMB Universal Mobile Broadband
  • the present invention provides a method of transmitting control information and data between a transmitting and receiving apparatus in a wireless communication system using a plurality of CCs, and when an error occurs on the transmitted data, hybrid ARQ (hereinafter referred to as 'HARQ') is used.
  • 'HARQ' hybrid ARQ
  • HARQ Hybrid-ARQ
  • Hybrid-ARQ Hybrid-ARQ
  • the receiving device discards when the receiving device fails, like the conventional ARQ, and transmits the fact that the failure If not, it is not simply retransmitting the data stored in the sending device when the specific time has elapsed, but transmitting all or part of the data stored in the first transmission.
  • the data is stored, while the transmitting apparatus retransmits all or part of the stored data. After that, the receiving device combines the previously stored data with the retransmitted data to increase the reception performance gain.
  • LTE-A LTE-Advanced
  • each CC may have a bandwidth of up to 20 MHz, and the carrier aggregation (hereinafter referred to as "CA"), which is a concept of tying a plurality of component carriers (Component Carriers) and tying them into one system, may be used.
  • CA carrier aggregation
  • the concept of extending the bandwidth up to 100 MHz is defined.
  • the frequency band that may be determined by the component carriers, that is, may be allocated may be contiguous or non-contiguous according to the scheduling of the actual CA.
  • a transmitter suitable for retransmission of the data using a predetermined rule or existing measurement values among component carriers that can be used by a receiver by a transmitter using a HARQ scheme is specified. Selecting a component carrier and retransmitting data on the selected component carrier;
  • HARQ can actively use additional information transmission for information data and diversity of channel state over time for error recovery in case of transmission error.
  • mapping relationship between HARQ processes and radio resources for data will be described, and a transmitter and a receiver for implementing the same will be described in order.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a mapping of HARQ process and data transmission in a wireless communication system using a plurality of CCs according to an embodiment of the present invention.
  • the frequency bands of the respective component carriers may be adjacent to each other or may be spaced apart from each other in a specific frequency band.
  • each component carrier may manage a plurality of HARQ processes in relation to the HARQ operation.
  • the HARQ process may be grouped into n sets.
  • each of the n sets may have a specific number of process entities, for example, eight process entities (C0 to C7 in case of component carrier #C).
  • each component carrier may or may not include a control channel in connection with downlink / uplink transmission.
  • the control channel in a specific component carrier may indicate the existence of a data channel on the specific component carrier, or may indicate the existence of a data channel on another component carrier.
  • the present invention includes supporting cross-carrier scheduling.
  • the first control information 210 regarding the first CC may be transmitted through another second CC.
  • the first control information 210 of CC #C which is a first component carrier
  • CC #B which is a second component carrier
  • the data 220 from the upper layer may be transmitted to the terminal on the CC CC #C
  • the control information associated with the data 220 may be transmitted on the CC CC #B.
  • the scheduler transmits the first control information 210 through the control channel (PDCCH) of the CC CC in relation to the data received from the upper layer, and the data channel (PDSCH) of the CC CC #C.
  • the data 220 may be transmitted to the terminal.
  • the first control information 210 transmitted through the CC CC may include HARQ process related information.
  • the HARQ process related information will be described in more detail with reference to FIG. 3 below.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of control information including HARQ process related information according to the present invention.
  • control information 300 of the CC that stores HARQ process related information includes HARQ information 310, resource allocation information 320, and CC information 330.
  • the HARQ information 310 is referred to as a HARQ process set (hereinafter referred to as HPS), a HARQ process number (hereinafter referred to as HPN), and a redundancy version (hereinafter referred to as RV). ).
  • HPS HARQ process set
  • HPN HARQ process number
  • RV redundancy version
  • the HPN indicates the HARQ process entity responsible for HARQ.
  • the HPN is information indicating an HARQ process involved in retransmission of actual data among all HARQ processes for each CC.
  • the RV may include redundancy version information related to decoding of data.
  • Data is received through #C, and with respect to the received data, HARQ operation may be performed through the HARQ process entity, which is the fourth of process set C.
  • the resource allocation information 320 refers to information on frequency resources allocated at a specific time among a plurality of resource blocks that can be used by the scheduler. That is, it includes resource allocation information allocated at a predetermined time available to the terminal. This may mean frequency band information usable in the corresponding CC.
  • the CC information 330 includes information directly indicating a carrier indicator (CI) through which actual data is transmitted and retransmitted.
  • the first identification information of the component carrier indicating the use of another carrier when using cross-carrier scheduling may be included.
  • the expression for the carrier indicator (CI) may be variously assigned and used according to the number of component carriers. When the number of component carriers is limited to five, it may have a value of 0 to 4 or 1 to 5.
  • the wireless communication system retransmits the data stored in the data buffer according to the HARQ algorithm.
  • the present invention supports cross-carrier scheduling of CC for transmission of new data and retransmission data.
  • the retransmitted data 240 may be transmitted to a CC CC #B 240 different from the CC CC 220 previously transmitted. Accordingly, the second control information 230 indicating the component carrier CC #B for retransmitting the data 240 may be transmitted to the terminal through a control channel (PDCCH) of another component carrier CC #D.
  • PDCH control channel
  • the second control information 230 for the CC CC #B includes the HARQ related information described with reference to FIG. 3.
  • HPN and HPS which are HARQ related information, include the same information as HPN and HPS of the first control information 210, and the CC information 330, that is, data 240 is retransmitted.
  • first identification information identifying the first CC carrier CC #C to which the new data is transmitted and second identification information identifying the second CC CC #B to which the retransmission data is transmitted are differently set. Can be sent.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a HARQ process and data transmission mapping relationship according to another embodiment of the present invention.
  • the first component carrier to which data is first transmitted and the second component carrier to which data is retransmitted at the time of retransmission of data are different from each other, and the component carriers including control information designating them may be the same or different.
  • the CC can be adaptively used in consideration of the CC environment at the time of transmitting control information and data.
  • the CC can be adaptively used in consideration of the CC environment at the time of transmitting control information and data.
  • the CC can be adaptively used in consideration of the CC environment at the time of transmitting control information and data.
  • the CC can be adaptively used in consideration of the CC environment at the time of transmitting control information and data.
  • it is difficult to concentrate control information and data transmission on a specific CC by transmitting data having information through a CC having sufficient radio resources, continuous data transmission is supported and reception data performance can be guaranteed.
  • the HARQ for retransmission through the use of different CC, it is possible to ensure the reliability of the received data.
  • FIG. 5 is a block diagram of a transmission apparatus according to the present invention.
  • the transmitter 500 includes a scheduler 510, a multiplexer 520, and a soft HARQ block 530.
  • the scheduler 510 allocates data received from the upper layer to a specific time-frequency radio resource, that is, any CC suitable for transmitting the data. At this time, the scheduler 510 schedules allocation of CCs for new transmission and retransmission of data in consideration of the overall communication environment of the CCs managed by the scheduler 510.
  • the scheduler 510 considers the total number of UEs in the CC or the available frequency band of the CC, and allocates CC resources so that new transmission and retransmission of data are performed on different CCs.
  • the scheduler 510 may control new transmission (New Tx) to be performed through CC3 and retransmission (Re Tx) to be performed through CC2.
  • the scheduler 510 may control the control information for new transmission and retransmission to be transmitted through a different CC or the same CC.
  • the scheduler 510 may include: i) when retransmission occurs more than a predetermined maximum number of retransmissions; ii) when link performance indicators such as received power, interference power, SINR, etc. are less than or equal to a threshold; iii) the location of the UE is data on the CC. Outside the service range of iv) the available resources of the component carrier are below the threshold, v) at least one of the cases in which the component carriers are arbitrarily changed according to the requirements of the network system, or If the condition of the combination is satisfied, the component carrier is allocated to transmit retransmission data according to the HARQ algorithm on a component carrier different from the component carrier previously transmitted.
  • the scheduler 510 controls data allocation to the CCs in consideration of the link setting environment and the quality of service of the CC, and controls the operation of the multiplexer 520 in relation to the data allocated to each CC.
  • the multiplexer 520 multiplexes the data received from the higher layer and transmits the multiplexer 520 to the soft HARQ block 530. That is, the multiplexer 520 is a block that allocates data received from the upper layer to the memory area of the soft HARQ block 530 corresponding to each CC under the control of the scheduler 510.
  • the soft HARQ block 530 receives data from the multiplexer 520 and stores the data in the HARQ data buffer.
  • the soft HARQ block 530 receives ACK / NACK from the terminal to generate HARQ-related information, and outputs a redundant version of new data or retransmission data in consideration of the ACK / NACK.
  • the soft HARQ block 530 may generate HARQ-related information included in the first control information and the second control information, which are identical in HPN and HPS but different in CI.
  • the HARQ related information may be generated in consideration of the use of a corresponding CC of the scheduler 510.
  • the first control information and the second control information may further include HARQ-related information including the same HPN and HPS.
  • the same HPN and HPS are assigned to different CCs, they will have different CI values. Accordingly, it means that the first control information and the second control information having different CI values can be generated.
  • the soft HARQ block 530 stores data transmitted by CCs CC1 to CCn in a memory area allocated for each CC based on the HARQ-related information.
  • soft HARQ block 530 when data x is transmitted on a first component carrier, soft HARQ block 530 stores the data x in a memory area allocated for the first component carrier. In retransmission of the data x, the soft HARQ block 530 controls the data x stored in the memory area allocated for the first component carrier to be transmitted through the second component carrier.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a memory in which data transmitted by each component carrier is stored according to the present invention.
  • the soft HARQ block 530 divides a memory or data buffer area 610 to 630 in which data transmitted by each CC is stored into physically identical but different logical memory addresses. .
  • the soft HARQ block 530 may use physically different data buffer regions for each component carrier. In this manner, the data transmitted primarily by the first component carrier can be retransmitted to the second component carrier.
  • the present invention includes that each data buffer area 610 to 630 corresponding to each of the component carriers is distinguished for a predetermined time with a logical address in one memory 600.
  • the predetermined time means a time required for data transmission in response to a specific service.
  • the time may be set to have a different time period corresponding to the specific service. In this case, the time may be variably set in consideration of the data rate and the reception performance of the service.
  • the present invention can support the transmission and retransmission of service data through a plurality of CCs using one memory including logically distinct buffer areas for a time determined in response to the support of a specific service.
  • a plurality of memories physically distinguished for each component carrier in relation to specific service data may be provided to support initial transmission and retransmission of data.
  • radio resources for data delivered from higher layers are allocated by the scheduler 510. That is, when data to be transmitted to any first component carrier is transmitted through the multiplexer 520, the data is stored in a buffer area allocated for the first component carrier in the soft HARQ block 530. At this time, the soft HARQ block 530 temporarily stores the data for a predetermined time for HARQ retransmission.
  • the scheduler 510 allocates a second component carrier to retransmit the data. do.
  • the soft HARQ block 530 is HARQ-related information 310 indicating the retransmission of the data transmitted through the first component carrier, the second HPN and HPS identical to the HPN and HPS included in the first control information It is included in the control information, and a value obtained by adding 1 to the value of the redundancy version of the data is set as the redundancy version of the retransmitted data.
  • the soft HARQ block 530 includes the component carrier allocation information 330 representing the second component carrier different from the first component carrier to be retransmitted in the control information and transmits it to the receiving apparatus, thereby causing the receiving apparatus to respond to data transmission. Ensure the use of reliable and adaptive CCs.
  • the soft HARQ block 530 is configured to retransmit the data primarily transmitted by the first component carrier to the second component carrier in accordance with the component carrier allocation of the scheduler 510 and the generation of HARQ related information 310, 330. Delivers retransmission data to the carrier.
  • FIG. 7A is a block diagram of a transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • the transmitter 700 includes a scheduler 710, a multiplexer 720, and a plurality of HARQ blocks 730 through 73n.
  • the scheduler 710 and the multiplexer 720 are the same as in FIG. 5, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the scheduler 710 allocates a second component carrier for retransmitting the data. .
  • the scheduler 710 controls the operation so that the plurality of HARQ blocks 730 to 73n correspond one-to-one to the plurality of component carriers CC1 to CCn.
  • the scheduler 710 receives data to a higher layer, multiplexes the data for a specific receiver, and transmits the data to HARQ blocks 730 to 73n corresponding to each assigned CC.
  • the operation of 720 is controlled.
  • the plurality of HARQ blocks 730 to 73n controls new transmission and retransmission through corresponding component carriers in accordance with component carrier allocation and generation of HARQ related information 310 and 330 according to the control of the scheduler 710.
  • data is first transmitted by the first component carrier, and the data is retransmitted by the second component carrier.
  • Each of the HARQ blocks 730 to 73n controls to receive an ACK or a NACK transmitted from a receiving apparatus through corresponding component carriers.
  • the HARQ blocks 730 to 73n receive data to be transmitted through corresponding CCs from the multiplexer 720 and store the data in the HARQ data buffer.
  • the HARQ blocks 730 to 73n receive ACK / NACK from the receiver through corresponding CCs to generate HARQ-related information, and output a redundancy version in consideration of new data or retransmission data.
  • the HARQ blocks 730 to 73n store the data in a memory area determined according to each component carrier CC1 or CCn, and retransmit the data for each component carrier in consideration of the ACK / NACK.
  • FIG. 7B is a block diagram for HARQ operation in a physical layer according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitter 700 includes a rate matching block 740, a HARQ block 750, a multiplexer 760, and a scrambler 770.
  • the rate matching block 740 to 74n receives data to be transmitted through the corresponding CC (one of CC1 to CCn).
  • the rate matching block 740 to 74n performs rate matching according to a predetermined rate on data to be transmitted on a corresponding CC (one of CC1 to CCn).
  • the HARQ block (one of 750 to 75n) corresponds 1: 1 with the plurality of component carriers.
  • the HARQ block (one of 750 to 75n) pre-stores data for each component carrier (one of CC1 to CCn) in preparation for a retransmission request by a receiving apparatus during initial transmission.
  • the HARQ block 750 stores data to be retransmitted to CC1
  • the HARQ block 751 stores data to be retransmitted to CC2.
  • the data stored at this time may be a MAC PDU (Medium Access Control Protocol Data Unit).
  • MAC PDU Medium Access Control Protocol Data Unit
  • the size of one HARQ block (one of 750 to 75n) is set by the minimum unit of dividing the entire memory buffer of one predetermined size by the number of component carriers that can be monitored by the receiver.
  • the size of the HARQ block of each CC may be set differently according to the HARQ process set for each CC and the total number of processes for each set.
  • the HARQ block (one of 750 to 75n) corresponding to the CC stores the received data on which the rate matching is completed.
  • the HARQ block may have an integer multiple of the number of processes corresponding to each CC after dividing the entire size of the HARQ memory buffer by the value of the maximum number of CCs that can be used by the receiving apparatus.
  • the HARQ block (one of 750 to 75n) is configured to correspond to the CC, supports initial transmission and retransmission of the data, and ensures the use of reliable and adaptive CCs.
  • a first HARQ block initially transmits a data block through a first component carrier and receives a negative acknowledgment signal (NACK) for the data block
  • NACK negative acknowledgment signal
  • the second HARQ block receives the data through a second component carrier. Perform retransmission of the block.
  • the multiplexer 760 does not perform any special operation such as bypassing data transmitted from the HARQ block (one of 750 to 75n). In the meantime, the multiplexer 760 considers HARQ-related information in the control information related to data input from the HARQ blocks 750 to 75n, for example, CI information and a number of HARQ process entities when transmitting according to the HARQ operation. Multiplex the data of the component carrier to be transmitted, and outputs the multiplexed data to the scrambler (one of 770 to 77n) of the CC.
  • HARQ-related information is HARQ Process Set (HPS) information that is set in consideration of the number of CCs that can be used by the receiving device, and HARQ process used for initial and retransmission of the data blocks At least a HARQ Process Number (HPN), a Redundancy Version (RV) associated with decoding the data blocks, and Component Carrier Indicator (CI) information used for initial and retransmission of the data blocks. It may include one.
  • the multiplexer 760 connects data transmitted from the first HARQ block to be transmitted through a first CC, and when the specific data is retransmitted, the HARQ-related information.
  • the controller outputs the retransmission through a second component carrier different from the first component carrier.
  • the multiplexer 760 is from the HARQ block (one of 750 to 75n) so that the CC can be adaptively used with flexibility in consideration of the CC environment at the time of transmitting the data, that is, the control information and the data information.
  • the output data is output to the scrambler 770 to 77n of the corresponding CC.
  • the multiplexer checks HARQ-related information indicated by the scheduler 710 to perform the multiplexer 720.
  • the scrambler 770 to 77n outputs the scrambled data by performing scrambling on the multiplexed data transmitted from the multiplexer 760 and outputs the scrambled data to the transmitters 780 to 78n.
  • the transmitter 780 to 78n of the transmitter 700 may also process scrambled data to generate a transport block to be transmitted through a physical channel and a radio frequency (RF) band, and transmit the same through a predetermined CC. .
  • RF radio frequency
  • 7C is a block diagram for HARQ operation in a physical layer according to another example of the present invention.
  • the transmission apparatus 700 includes rate matching blocks 780 to 78n, an HARQ block 790, and a scrambler 796 in the physical layer.
  • the rate matching block 780 to 78n receives data to be transmitted through corresponding component carriers (one of CC1 to CCn).
  • the rate matching block 780 to 78n performs rate matching according to a predetermined rate on data to be transmitted for each component carrier CC1 to CCn.
  • the HARQ block 790 stores rate matched data for each component carrier CC1 to CCn in preparation for a request for retransmission by the receiver.
  • the HARQ block 790 has a memory area logically distinguished corresponding to each CC, and checks the control information associated with the data, for example, HPN, HPS, CI transmitted through the PDCCH to correspond to the data. Store in the memory area of the CC.
  • the HARQ block 790 performs a bypass operation on the initially transmitted data.
  • the HARQ block 790 operates to read the data of the CC from the logically distinct memory region allocated to each CC for the retransmission data. That is, upon retransmission, the HARQ block 790 may operate to transmit data from the memory region of the CC according to the HARQ process value (HPS) of the CC.
  • HPS HARQ process value
  • the scrambler (one of 796 to 79n) performs scrambling on the data output from the HARQ block 790. Accordingly, data is transmitted to the receiver through the physical channel of the CC.
  • FIG. 8A is a block diagram of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the receiver 800 includes a demultiplexer 810, a plurality of HARQ blocks 820 to 82n, and an HARQ analyzer 830.
  • the receiving device 800 first determines whether the received data is the first transmitted data or whether the previously transmitted data has been retransmitted due to an error in the previously transmitted data. At this time, the information about the new data or retransmission data is included in the control information on the transmitted data and transmitted.
  • the received data is the first transmitted data (new data)
  • the data received from the CC is demodulated through a reception algorithm based on the control information of the corresponding data and then stored in the corresponding HARQ block.
  • the received data for each CC is transmitted to the multiplexer 810, the HARQ analysis device 830 checks whether the error detection for the initial transmission and retransmission data using the HARQ-related information.
  • the receiving device 800 transfers the detected data to a higher layer and initializes a HARQ memory buffer in which corresponding data is stored. However, if an error is detected, the error data is stored in the HARQ block of the CC.
  • the HARQ analyzer 830 controls to store received data in which the error occurs in the HARQ blocks 820 to 82n based on HARQ process related information about each CC. At this time, the control is performed to perform the HARQ operation through the HARQ block 820 or 82n distinguished corresponding to each component carrier.
  • the multiplexer 810 multiplexes and outputs data transmitted from HARQ blocks 820 to 82n set corresponding to each component carrier.
  • the received data is retransmission data
  • the data received at each CC is demodulated using a reception algorithm that is easy to receive the transmission data based on the control information of the corresponding data, and is transmitted to the HARQ block of the CC. It is temporarily stored and demodulated by a predetermined HARQ technique together with previously transmitted data.
  • the HARQ method used in the wireless communication system is capable of recursive decoding and extracts original information data, if no error occurs in the data, the data is immediately transferred to a higher layer and recursive decoding is impossible. If the information data cannot be extracted or an error occurs in the data, follow the procedure below.
  • the received data is input to the multiplexer 810 through the corresponding CC.
  • the HARQ analyzer 830 transmits the received data to the corresponding HARQ block 820 or 82n based on HARQ process related information for each CC.
  • Each of the HARQ blocks 820 to 82n attempts to decode data according to a HARQ algorithm determined by using previously transmitted data and the retransmission data.
  • the HARQ algorithm may be a chase combining method or another method.
  • the chase combining method is a method of increasing error correction probability by combining previously received error data and currently received data.
  • Each of the HARQ blocks 820 to 82n transmits the data to a higher layer and transmits the data to a higher layer when it is confirmed that no error occurs on the received data after completing data decoding according to the HARQ algorithm.
  • the ACK / NACK decision unit in the HARQ blocks 820 to 82n is notified of the error, and the transmitting apparatus is notified to retransmit. At this time, the above-described reception process is repeatedly performed on the retransmission data.
  • 8B is a block diagram illustrating HARQ operation in a physical layer according to an embodiment of the present invention.
  • a descrambler 870 to 87n and a demultiplexer 860, a plurality of HARQ blocks 850 to 85n, and derate matching blocks 840 to 84n corresponding to each CC are included.
  • the descrambler 870 descrambles data received through the CC.
  • the demultiplexer 860 transfers the received data to the corresponding HARQ block (one of 850 to 85n) in consideration of HARQ related information in the control information received through a control channel, for example, CI information or a number of HARQ process entities. It plays a role.
  • the retransmitted data is transmitted to the HARQ block (one of 850 to 85n) in which the first transmitted data is stored in consideration of the CI information or the number of HARQ process entities.
  • the HARQ block 850-85n stores data transferred from the demultiplexer 860.
  • the HARQ block 850 to 85n is retransmission data
  • the retransmission data is stored in an area where previously transmitted data is stored, whereas the initial transmission data stores received data for later HARQ operation.
  • the HARQ blocks 850 to 85n read the corresponding data according to the HARQ operation and perform an operation for error detection.
  • the size of the HARQ block (one of 850 to 85n) is set by the minimum unit divided by the total memory buffer of the predetermined size using the HARQ process set and the total number of processes per set. Further, in the present invention, each HARQ block divides the total size of the memory buffer for the HARQ operation by the value of the maximum number of CCs that can be used in the UE, and then divides the integer size of the number of processes set corresponding to each CC. Branches can be used with memory sizes.
  • the HARQ block 850 to 85n After performing the HARQ operation on the received data, the HARQ block 850 to 85n transmits data on which no error is detected to the derate matching block 840 to 84n corresponding to the CC.
  • the derate matching block 840 to 84n performs rate matching on received data of one of the corresponding CC1 to CCn without error.
  • the rate matching may include operations such as zero padding, puncturing of a specific bit, or concatenating at least two packet data unit data according to the size of data of a higher layer to configure one service data unit data. .
  • 8C is a block diagram illustrating HARQ operation in a physical layer according to another example of the present invention.
  • the receiver 800 includes descramblers 896 to 89n, HARQ blocks 890, and derate matching blocks 880 to 88n corresponding to each CC.
  • the descramblers 896 to 89n descramble the received data through the corresponding CC.
  • the HARQ block 890 uses the HARQ-related information in the control information received through the control channel, that is, the HARQ-related information of the CC among CC1 to CCn, and the memory region corresponding to the CC in the HARQ block 890. Store the received data in. That is, the HARQ block 890 identifies HPNs, HPSs, and CIs transmitted through the PDCCH, and stores the descrambled data in a memory area allocated to each CC1 to CCn.
  • the size of the memory area for each CC may be determined in consideration of the maximum number of CCs that can be used (monitored) and the number of HARQ sets of the CC. That is, one HARQ memory buffer size may be divided and used in consideration of the maximum number of CCs that can be monitored and the number of HARQ sets of the corresponding CC.
  • the HARQ block 890 performs a HARQ operation on the transmitted data, and then transfers data for which no error is detected to the derate matching blocks 880 to 88n corresponding to the CC.
  • the derate matching blocks 880 to 88n perform rate matching on the data of the CC according to the data size of the upper layer.
  • FIG. 9 is a block diagram of a receiving apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the receiver 900 includes a demultiplexer 910, one soft HARQ block 920, and an HARQ analyzer 930.
  • the operations of the demultiplexer 910 and the HARQ analyzer 930 of the receiver 900 perform the same operations as the corresponding block described with reference to FIG. 8. Therefore, the description thereof will be omitted corresponding to the same operation.
  • the reception apparatus 900 first determines whether the received data is the first transmitted data or whether the previously transmitted data has been retransmitted due to an error in the previously transmitted data.
  • the received data is transmitted to the multiplexer 910 through the corresponding CC.
  • the demultiplexer 910 is a block for multiplexing the data received through each component carrier and stores the data received through the CC sequentially or in parallel. In addition, the received data is transferred to the soft HARQ block 920.
  • the HARQ analyzing apparatus 930 checks the received data of the memory location allocated to each component carrier in the soft HARQ block 920 based on the HARQ processor related information for each component carrier. In this case, the soft HARQ block 920 stores the multiplexed data transmitted from the demultiplexer 910 in a predetermined memory region corresponding to each CC.
  • the HARQ analyzing apparatus 930 checks the received data stored in the corresponding memory area of the soft HARQ block 920 based on the HARQ process related information for each CC. In addition, the HARQ operation is performed through the HARQ block 930 logically distinguished corresponding to each component carrier.
  • the HARQ analyzing apparatus 930 is previously stored in the memory location allocated to each component carrier in the soft HARQ block 920 based on the HARQ process related information for each component carrier. Data and corresponding data are combined to attempt data decoding according to a predetermined HARQ algorithm.
  • the received retransmission data is transmitted to an upper layer and the memory area of the CC of the HARQ block 920 is initialized.
  • the ACK / NACK decision unit is notified of the error and transmits a NACK signal to the transmitter to perform retransmission. Therefore, the HARQ operation is performed again.
  • the present invention adaptively allocates data transmission in consideration of the system environment of a plurality of CCs during initial transmission and retransmission, and logically distinguished HARQ buffers or one HARQ entity in each CC.
  • the buffer By using the buffer, the transmission and reception speed and reliability are guaranteed by supporting HARQ according to retransmission.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a flow of a HARQ process according to the present invention.
  • the reception apparatuses 800 and 900 first receive scheduling control information (S1010).
  • a method of receiving scheduling control information may be, for example, a blind decoding method, or a method of receiving the information after recognizing the use of a predetermined resource in advance, and other methods. Can also be used.
  • the blind decoding scheme is information transmitted from a transmitter in a situation where the receivers 800 and 900 know only an identifier for distinguishing each receiver 800 and 900 and an information transmission method used when the scheduler transmits the information. Are interpreted to select and receive information that matches their identifier from among them.
  • the carrier information in the control information is checked to identify a CC to which data is transmitted (S1020).
  • step S1030 After confirming the CC information, it checks the resource allocation information allocated in the CC (S1030). Next, after confirming the HARQ-related information including the HPN and HPS (S1040), and receives the data through the corresponding component carrier according to the component carrier information 330 confirmed in step S1020 (S1050).
  • the steps of confirming CC information (S1020), checking resource allocation information (S1030), and confirming HARQ-related information (S1040) according to the reception of the scheduling control information (S1010) have been described separately.
  • the order may be changed differently according to the system implementation. That is, the information (element carrier information, resource allocation information, HARQ related information) may be sequentially confirmed by one block, or may be simultaneously identified by blocks distinguished corresponding to each information.
  • the receiving apparatus checks the received data from a CC-specific memory region logically divided within one soft buffer with respect to HARQ, or receives the received data from a buffer classified by CC. Check (S1060).
  • the HARQ algorithm may include a demodulation algorithm, a MIMO reception method, and a channel estimation method.
  • the ACK / NACK signal is notified to the transmitter in response to the performed HARQ result.
  • the HARQ related information may additionally be transmitted to the transmitting device.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the structure of a receiving apparatus according to the present invention.
  • the receiver 1100 receives a transport block through a specific CC and generates scrambled data from the transport block.
  • the demultiplexer 1105 demultiplexes scrambled data transmitted through each of the plurality of CCs and outputs a data block.
  • the demultiplexer 1105 may demultiplex the control channel transmitted through the specific CC and the data channel transmitted through the specific CC.
  • the physical layer of the receiving device may first receive a control channel including scheduling control information.
  • a data channel including the scheduling control information may be received.
  • the CC checker 1110 checks information on a specific CC to which a data block is to be transmitted or retransmitted.
  • the scheduling control information check unit 1115 confirms scheduling control information related to data. For example, the resource allocation information of the component carrier on which the data block is to be transmitted may be checked.
  • the HARQ information check unit 1120 checks HARQ information related to the data block to be transmitted or retransmitted.
  • the CC check unit 1110, the scheduling control information check unit 1115, and the HAQR information check unit 1120 are shown as separate blocks, but this may be operated under control of one hardware block or software.
  • HARQ information includes HARQ process set (HPS) information that is set in consideration of the number of component carriers that can be used by a receiving apparatus, and HARQ process number (HARQ Process Number) used for initial and retransmission of data blocks. HPN), a redundancy version (RV) related to the decoding of the data block, and at least one of component carrier indicator (CI) information used for initial and retransmission of the data block.
  • HPS HARQ process set
  • RV redundancy version
  • CI component carrier indicator
  • the data restorer 1125 restores data from the data channel received through the receiver 1100.
  • the data recovery unit 1125 stores the data block in an HARQ block corresponding to a specific CC identified from a plurality of HARQ blocks corresponding to one-to-one with a plurality of CCs, based on HARQ information.
  • the data block is demodulated and decoded.
  • the data recovery unit 1125 stores the retransmitted data block in an HARQ block corresponding to the different CC.
  • the demodulation and decoding method according to the data restoration may be received through the scheduling control information, or may be restored according to a rule defined between the receiving apparatus and the transmitting apparatus.
  • the data recovery unit 1125 restores the data based on the identified HARQ information in consideration of data stored in one HARQ block or one soft HARQ block classified for each CC.
  • the restored result corresponding to the determined HARQ scheme is transmitted to the ACK / NACK determiner 1130.
  • the ACK / NACK determiner 1130 generates an ACK or NACK signal in consideration of the restoration result transmitted from the data restoration unit 1125.
  • the transmitter 1135 transmits the generated ACK or NACK signal to the transmitter.
  • the ACK or NACK signal may be transmitted through a predetermined physical channel. For example, it may be transmitted through a Physical Hybrid ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • the downlink data receiving apparatus may further include information on a corresponding CC in which an error occurs in addition to the ACK / NACK signal for the received data.
  • the HARQ-related information according to the HARQ operation may be further included in the error data.
  • the HARQ-related information in which the error occurs may be transmitted through the PHICH, a physical uplink shared channel (PUSCH), or a physical uplink control channel (PUCCH).
  • the ACK / NACK signal and the HARQ related information may be transmitted through the same uplink CC as the CC where the data is transmitted, or transmitted through the same uplink CC as the CC where the scheduling control information related to the data is transmitted. May be
  • an ACK / NACK signal may be generated and transmitted through an uplink CC selected by the receiving device from among uplink CCs allocated to the receiving device present at the time of transmission.
  • the channel state does not change over time, or between component carrier services.
  • by transmitting retransmission data using component carriers different from the component carriers transmitting data it is possible to gain channel state diversity for a given component carrier and frequency band and improve performance for HARQ. .
  • the present invention has an effect that can operate with the algorithm and the algorithm for reducing system resource loss in an environment that hardly gains from the data retransmission by the HARQ algorithm.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 단말과 eNB 사이에서 제어정보와 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 복합자동재전송 기법에 따른 제어 정보와 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 개시하고 있다. 이러한 본 발명은, 다수의 요소 반송파를 통해 전송될 데이터 블록들을 저장하는 다수의 복합재전송(HARQ) 블록과 상기 데이터 블록들을 다중화하여 다중화된 데이터를 출력하는 멀티플렉서를 개시하며, 초기 전송시 사용된 요소 반송파와 상이한 요소 반송파를 사용하여 재전송 데이터를 전송함으로써, 정해진 요소 반송파 및 주파수 대역에 대하여 채널 상태 다양성의 이득을 얻고 HARQ에 대한 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 데이터 및 제어정보의 전송 방법 및 그 송신장치, 그 수신장치
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 복합자동재전송 기법에 따른 제어 정보와 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.
현재의 이동 통신 시스템은 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 데이터를 송수신 할 수 있는 고속 대용량의 통신 시스템으로 발전하고 있다.
이에, 유선 통신 네트워크에 준하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있을 뿐 아니라, 정보 손실의 감소를 최소화하고, 시스템 전송 효율을 높임으로써, 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 적절한 오류검출 방식이 필수적인 요소로 언급되어 있다.
이와 관련하여 오류검출 방식으로 자동 재전송 요구(Automatic Repeat request; ARQ) 기술 또는 복합 자동 재전송 요구(Hybrid ARQ) 기술이 논의 되고 있으며, 상기 ARQ 및 Hybrid ARQ 기법은 수신장치가 데이터를 제대로 수신하였을 경우 송신장치로 긍정인지신호(acknowledgement: ACK)를 전송하고, 반대로 수신장치가 데이터를 제대로 수신하지 못하였을 경우 송신장치로 재전송요구를 나타내는 부정인지신호(Not Acknowledgement: NACK)를 전송하는 기술이다.
따라서, 데이터의 오류검출 방식과 관련하여 차세대 무선통신 시스템은 데이터의 신뢰도를 보장하기 위한 보다 효율적인 제어 정보 및 데이터 송수신 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은, 무선통신 시스템에서의 데이터의 신뢰도를 보장하기 위한 제어 정보 및 데이터 송수신 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 다수의 요소 반송파를 사용하는 무선통신 시스템에서 특정 요소 반송파를 통해 데이터의 신뢰도를 보장하기 위한 제어 정보 및 데이터 송수신 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 다수의 요소 반송파를 사용하는 무선통신 시스템에서 복합 자동재전송(HARQ)에 따른 데이터 송수신 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 다수의 요소 반송파를 사용하는 무선통신 시스템에서 제어 정보가 지시하는 요소 반송파를 통해 HARQ 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 다수의 요소 반송파를 사용하는 무선통신 시스템에서 하나의 논리적 HARQ 버퍼를 구비하여 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 다수의 요소 반송파를 사용하는 무선통신 시스템에서 각 요소 반송파에 대응하여 논리적으로 구별된 HARQ 메모리 영역을 통해 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 전송하는 장치를 제공한다. 상기 데이터 전송 장치는 상기 다수의 요소 반송파(component carrier)에 대하여 일대일로 대응하며, 특정 요소 반송파를 통해 전송될 데이터 블록을 저장하는 다수의 복합자동재전송요청(Hybrid Automatic Repeat reQuest: HARQ) 블록들과, 상기 데이터 블록을 다중화하여 다중화된 데이터를 출력하는 멀티플렉서와, 상기 다중화된 데이터에 대해 스크램블링(scrambling)을 수행하여 스크램블된 데이터를 출력하는 스크램블러와, 및 상기 스크램블된 데이터를 정해진 요소 반송파를 통해 전송하는 적어도 하나 이상의 전송부와, 상기 데이터 블록의 초기 전송 및 재전송을 고려하여 HARQ 제어 정보를 지시하여, 상기 다수의 HARQ 블럭들과, 상기 멀티플렉서, 상기 전송부를 제어하는 스케줄러를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면,다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 제공한다. 상기 데이터 전송 방법은 특정 요소 반송파를 통해 전송될 데이터 블록을 상기 다수의 요소 반송파들(component carrier)에 일대일로 대응하는 다수의 HARQ 블럭들에 저장하는 단계, 상기 데이터 블록을 다중화하여 다중화된 데이터를 출력하는 단계, 상기 다중화된 데이터에 대해 스크램블링(scrambling)을 수행하여 스크램블된 데이터를 출력하는 단계, 및 상기 스크램블된 데이터를 정해진 요소 반송파를 통해 전송하는 적어도 하나 이상의 전송블록을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 수신하는 장치를 제공한다. 상기 데이터 수신 장치는 요소 반송파 정보에 기반하여 특정 요소 반송파를 확인하는 요소 반송파 확인부, 상기 확인된 특정 요소 반송파를 통해 스크램블된(scrambled) 데이터를 수신하는 수신부, 상기 스크램블된 데이터를 역다중화(demultiplexing)하여 데이터 블록을 출력하는 디멀티플렉서, 상기 데이터 블록의 전송 또는 재전송과 관련된 HARQ 제어 정보를 확인하는 HARQ 정보 확인부, 상기 HARQ 제어 정보에 기반하여, 상기 다수의 요소 반송파들과 일대일로 대응하는 다수의 HARQ 블럭들 중에서 상기 확인된 특정 요소 반송파에 대응되는 HARQ 블럭에 상기 데이터 블록을 저장하고, 상기 데이터 블록을 복조 및 복호하는 데이터 복원부, 상기 데이터 블록의 복조 및 복호의 결과에 따라 ACK/NACK 신호를 생성하는 ACK/NACK 결정부, 및 상기 ACK/NACK 신호를 전송하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 수신하는 방법을 제공한다. 상기 데이터 수신 방법은 요소 반송파 정보에 기반하여 특정 요소 반송파를 확인하는 단계, 상기 확인된 특정 요소 반송파를 통해 스크램블된(scrambled) 데이터를 수신하는 단계, 상기 스크램블된 데이터를 역다중화(demultiplexing)하여 데이터 블록을 출력하는 단계, 상기 데이터 블록의 전송 또는 재전송과 관련된 HARQ 제어 정보를 확인하는 단계, 상기 HARQ 제어 정보에 기반하여, 상기 다수의 요소 반송파들과 일대일로 대응하는 다수의 HARQ 블럭들 중에서 상기 확인된 특정 요소 반송파에 대응되는 HARQ 블럭에 상기 데이터 블록을 저장하는 단계, 상기 데이터 블록을 복조 및 복호하는 단계, 상기 데이터 블록의 복조 및 복호의 결과에 따라 ACK/NACK 신호를 생성하는 단계, 및 상기 ACK/NACK 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명은 수신장치의 위치 변경으로 인해 해당 요소 반송파의 서비스 범위를 벗어나고 있는 상황에서, 데이터의 전송실패가 발생하는 경우나, 시간에 따라 채널상태가 변화하지 않거나 요소 반송파간 서비스 범위가 다른 특정 환경에서, 데이터를 전송하는 요소 반송파와 다른 요소 반송파를 사용하여 재전송 데이터를 전송함으로써, 정해진 요소 반송파 및 주파수 대역에 대하여 채널 상태 다양성의 이득을 얻고 HARQ에 대한 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다수의 요소 반송파들을 사용하는 무선통신 시스템에서 HARQ 프로세스와 데이터의 매핑을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라 HARQ 프로세스 관련 정보를 포함하는 제어정보의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 HARQ 프로세스와 데이터와의 매핑을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 송신장치의 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따라 각 요소 반송파들에 의해 전송된 데이터를 저장하는 메모리를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 7a은 본 발명의 다른 예에 따른 송신장치의 블록도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 예에 따른 송신장치 블록도이다.
도 7c는 본 발명의 또 다른 예에 따른 송신장치 블록도이다.
도 8a은 본 발명의 일 예에 따른 수신장치의 블록도이다.
도 8b는 본 발명의 다른 예에 따른 수신장치 블록도이다.
도 8c는 본 발명의 또 다른 예에 따른 수신장치 블록도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 수신장치의 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 요소 반송파를 고려한 HARQ 동작을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 수신장치의 블럭 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 발명에서 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템이다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 eNB(20; Base Station, BS)을 포함한다.
본 발명에서의 단말(10)은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국(20) 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
즉, 본 발명에서 eNB(20) 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BS (Base Station), WCDMA의 Node-B 등이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀(Macro Cell), 마이크로셀, 피코셀(Pico Cell), 펨토셀(Femto Cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
단말(10)과 eNB(20)은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(업링크 또는 다운링크) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 이하 본 명세서에서 송신장치 및 수신장치는 단말(10) 또는 eNB(20)일 수 있다.
무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 다수의 요소 반송파를 사용하는 무선통신시스템에서 송수신장치 간에 제어정보와 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 전송된 데이터에 대한 오류발생 시, 복합자동재전송(Hybrid ARQ, 이하 ‘HARQ’라 칭함) 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 방안을 제공한다.
우선, HARQ(Hybrid-ARQ) 방식은 기존의 ARQ 방식에 물리계층의 채널코딩(Channel Coding)을 결합한 기술로서, 기존의 ARQ와 같이 수신장치가 수신에 실패하면 이를 폐기하고, 실패한 사실을 송신장치에게 알려주거나 특정 시간 이상 경과한 경우 송신장치에 저장되어 있는 데이터를 단순하게 재전송 하는 것이 아니라, 최초 전송 시 저장하고 있던 데이터를 전부 또는 일부만을 전송하고 만일 수신장치가 수신에 실패한 경우 수신장치는 해당 데이터를 저장하고, 한편 송신장치는 저장한 데이터 중 전부 또는 일부를 재전송한다. 이후 수신장치는 재전송된 데이터를 이전에 저장해 둔 데이터를 결합하여 수신 성능 이득을 높이는 기술이다.
한편, 최근 논의되고 있는 무선통신 시스템, 예를 들어 LTE-A(LTE-Advanced) 에서는 다수의 요소 반송파들(Component Carriers)의 사용에 대한 개념이 도입되고 있다.
이는 상기 LTE-A에서 요구하는 높은 데이터 전송률을 만족시키기 위하여 대역폭(Bandwidth)을 확장하기 위한 방안으로써, 단위 반송파를 요소반송파 또는 컴포넌트 캐리어(Component Carrier, CC라 칭함)로 정의하고 있다. 여기서, 각각의 CC는 최대 20MHz의 대역폭을 가질 수 있으며, 상기 요소 반송파들(Component Carriers)을 다수 개를 묶어서, 하나의 시스템으로 묶는 개념인 캐리어 집합체(carrier aggregation, 이하 “CA”라 함)을 고려할 수 있다.
따라서, 최대 100MHz까지의 상기 대역폭을 확장시키는 개념을 정의하고 있다. 이때, 요소 반송파들에 의해 결정될 수 있는 즉, 할당받을 수 있는 주파수 대역은 실제 CA의 스케줄링에 따라 연속적(contiguous)일 수도 있고 불연속적(non-contiguous)일 수도 있다.
본 발명은 CA 무선통신 환경에서 데이터를 전송함에 있어서, HARQ 방식을 사용하는 송신장치가 수신장치에 의해 사용 가능한 요소 반송파들 중에서, 정해진 규칙 또는 기존 측정값들을 이용하여, 상기 데이터의 재전송에 적합한 특정 요소 반송파를 선택하고, 선택된 요소 반송파를 통해 데이터 재전송하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템에서 HARQ는 전송오류 시 오류복구를 위하여, 정보 데이터에 대한 추가적인 정보 전송과 시간에 따른 채널 상태의 다양성을 적극적으로 이용할 수 있다.
이하, 본 발명에서는 HARQ 프로세스와 데이터를 위한 무선 자원간의 매핑 관계를 설명하고, 이들을 구현하기 위한 송신장치와 수신장치를 순서대로 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 요소 반송파들을 사용하는 무선통신 시스템에서 HARQ 프로세스와 데이터 전송의 매핑을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 다수의 요소 반송파들을 사용하는 무선통신 시스템에서, 특정 UE(10)에 할당되는 요소 반송파들의 수는 n(예를 들어 n=5)이다. 상기 각각의 요소 반송파의 주파수 대역은 상호간에 서로 인접할 수도 있고, 특정 주파수 대역에서 이격될 수도 있다.
이때, 각 요소 반송파는 HARQ 동작과 관련하여 다수의 HARQ 프로세스들을 운용(manage)할 수 있다. 또한, 상기 HARQ 프로세스는 n개 세트들로 그룹핑될 수 있다. 이때, n개의 세트 각각은 특정 개수의 프로세스 엔티티들, 예를 들어 8개의 프로세스 엔티티(entity)들(요소 반송파 #C의 경우 C0 내지 C7)을 가질 수 있다.
한편, 각 요소 반송파는 하향링크/상향링크 전송과 관련하여 제어 채널을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. 여기서, 특정 요소 반송파에서 제어채널은 상기 특정 요소 반송파상의 데이터 채널의 존재를 지시할 수도 있고, 다른 요소 반송파상의 데이터 채널의 존재를 지시할 수도 있다.
이와 관련하여 본 발명은 교차 반송파 스케줄링(Cross-Carrier Scheduling)을 지원하는 것을 포함한다. 교차 반송파 스케줄링을 지원함에 따라, 제1 요소 반송파에 관한 제1제어정보(210)가 다른 제2 요소 반송파를 통해 전송될 수 있다.
예를 들어, 제1요소 반송파인 CC #C의 제1제어정보(210)가 제2요소 반송파인 CC #B로 전송될 수 있다. 한편, 상위계층으로부터 내려온 데이터(220)는 요소 반송파 CC #C로 단말에 전송될 수 있고, 상기 데이터 (220)과 관련된 제어 정보는 요소 반송파 CC #B로 전송될 수 있다.
다시 설명하면, 스케줄러는 상위 계층으로부터 수신된 데이터와 관련하여 요소 반송파 CC #B의 제어채널(PDCCH)을 통해 제1제어정보(210)를 전송하고, 요소 반송파 CC #C의 데이터 채널(PDSCH)를 통해 데이터(220)를 단말에 전송할 수 있다. 이때, 요소 반송파 CC #C를 통해 전송된 제1제어정보(210)는 HARQ 프로세스 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 HARQ 프로세스 관련 정보는 아래의 도 3에서 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 HARQ 프로세스 관련 정보들을 포함하는 제어정보의 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, HARQ 프로세스 관련정보를 저장하는 요소 반송파의 제어정보(300)는, HARQ 정보(310), 자원할당 정보(320), 요소 반송파 정보(330)를 포함한다.
상기 HARQ 정보(310)는 복합자동재전송 프로세스 세트(HARQ process set, 이하 HPS라 칭함)와, 복합자동재전송 프로세스 넘버(HARQ process number, 이하 HPN라 칭함), 리던던시 버전(redundancy version, 이하 RV라 칭함)를 포함한다.
여기서, 상기 HPS는, HARQ를 수행하는 적어도 하나의 HARQ 프로세스를 포함하는 세트에 대한 정보를 포함한다. 즉, 데이터와 관련된 HARQ 동작을 수행하는 다수의 요소 반송파들(CC)에 의해 정해지는 HARQ 세트 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 특정 단말에 동시에 할당될 수 있는 요소 반송파들의 개수가 n일 때, HARQ 프로세스는 n개 HARQ 프로세스 세트들로 그룹핑 될 수 있다. 즉, n개 HARQ 프로세스 세트들은 하향링크/상향링크 요소 반송파들에 매핑이 된다. 즉, 각 하향링크/상향링크 요소 반송파들에 매핑되는 n개 HARQ 프로세스 세트들을 나타내면, 도 2를 참조하는 경우, HPS=C로 설정됨에 따라 데이터 전송에 따른 전송/재전송을 위한 HARQ 동작은 CC #C에서 이루어짐을 알 수 있다.
한편, 상기 HPN는 HARQ를 담당하는 HARQ 프로세스 엔티티를 지시한다. 다시 설명하면, 상기 HPN는 각 CC를 위한 모든 HARQ 프로세스들 중에서 실제 데이터의 재전송을 관여하는 HARQ 프로세스를 지시하는 정보이다. 그리고, RV는 데이터의 디코딩과 관련된 리던던시 버전 정보를 포함할 수 있다.
도 2를 일 예로 하는 경우, 신규 패킷 전송(New Tx)시 요소 반송파 CC #B를 통해 제어 정보, HPN=4, HPS=C, CI=C가 설정되어 전송됨에 따라, 실제 UE는 요소 반송파 CC #C를 통해 데이터를 수신하며, 수신된 데이터와 관련하여 HARQ 동작은, 프로세스 세트 C의 4번째인 HARQ 프로세스 엔티티를 통해 수행됨을 알 수 있다.
한편, 자원할당 정보(320)는 스케줄러가 사용할 수 있는 다수의 자원 블럭들 중에서 특정 시간에 할당되는 주파수 자원들에 대한 정보를 의미한다. 즉, 단말이 사용할 수 있는 정해진 시간에 할당된 자원할당 정보를 포함한다. 이는, 해당 CC에서 사용 가능한 주파수 대역 정보를 의미할 수 있다.
마지막으로, 요소반송파 정보(330)는 실제 데이터가 전송 및 재전송되는 반송파 지시자(carrier indicator, CI)를 직접적으로 지시하는 정보를 포함한다. 또는, 교차 반송파 스케줄링 사용시 다른 반송파의 사용을 지시하는 요소 반송파의 제1식별정보를 포함할 수도 있다.
상기 반송파 지시자(CI)에 대한 표현은 요소 반송파의 숫자에 따라 다양하게 할당되어 사용될 수 있다. 상기 요소 반송파의 개수를 5개로 한정할 경우, 0~4 혹은 1~5의 값을 가질 수 있다.
따라서, CI=C인 경우 UE는 데이터를 전송하는 CC가 CC #C임을 알 수 있고, HPS=C가 설정됨에 따라 HARQ 동작은 CC #C에 관한 네 번째 HARQ 프로세스 엔터티를 통해 수행됨을 알 수 있다.
만약, 수신장치로부터 NACK가 도착하는 경우, 또는 ACK가 일정시간 동안 도착하지 않는 경우, 무선통신시스템은 HARQ 알고리즘에 따라 데이터 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 재전송한다.
이때, 이전에 전송된 데이터를 위한 특정 CC가 다른 UE의 데이터 전송을 위해 할당된 경우, 본 발명에서는 신규 데이터의 전송 및 재전송 데이터를 위한 CC의 교차 반송파 스케줄링을 지원한다.
도 2를 다시 참조하면, 재전송되는 데이터(240)는 이전에 전송된 요소 반송파 CC #C(220)와 다른 요소 반송파 CC #B(240)로 전송될 수 있다. 이에 데이터(240)를 재전송하는 요소 반송파 CC #B를 지시하는 제2제어정보(230)는 다른 요소 반송파 CC #D의 제어채널(PDCCH)를 통해 단말에 전송될 수 있다.
이때, 요소 반송파 CC #B에 관한 제2제어정보(230)는 도 3에서 설명한 HARQ 관련 정보를 포함하고 있다. 상기 제2제어정보(230)에서 HARQ 관련 정보인 HPN과 HPS는, 제1제어정보(210)의 HPN과 HPS와 동일한 정보를 포함하고, 요소 반송파 정보(330) 즉, 데이터(240)가 재전송되는 요소 반송파 CC #B를 지시하는 요소 반송파의 제2식별정보인 반송파 지시자를 지정한다(CI=B).
다시 정리하면, 신규 데이터가 전송되는 제1요소 반송파 CC #C를 식별하는 제1식별정보와 상기 재전송 데이터가 전송되는 제2요소 반송파 CC #B를 식별하는 제2식별정보가, 상이하게 설정되어 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 HARQ 프로세스와 데이터 전송 매핑 관계를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1제어정보(410)를 전송하는 요소 반송파와 제2제어정보(430)를 전송하는 요소 반송파가, 요소 반송파 CC #B로 동일한 상태인 경우를 설명한다.
제1제어정보(410)에 지시된 HARQ 프로세스 관련 정보는 CI=C를 포함한다. 이는 CC #C를 통해 데이터가 전송되며, HARQ 프로세스가 HPN=4, HPS=C에 의해 특정됨을 지시한다.
한편, 상기 제2제어정보(430)에 지시된 HARQ 프로세스 관련 정보는 CI=B를 포함한다. 이는 CC #B를 통해 데이터가 재전송되며, 상기 재전송 데이터를 위한 HARQ 프로세스는 상기 제1제어정보(410)에 의한 HARQ 프로세스와 동일함을 지시한다.
따라서, 요소 반송파 CC #C를 통해 전송된 데이터는 요소 반송파 CC #B를 통해 재전송되며, 이때, 제2제어정보(430)에 의해 재전송 데이터는, HPN=4, HPS=C를 이용하여 HARQ 동작을 수행한다. 즉, 상기 재전송 데이터에 대한 HARQ는 요소 반송파 CC #C의 HARQ 프로세스 엔티티 4를 통해 수행된다.
이미 살펴본 바와 같이, 일차적으로 데이터가 전송되는 제1요소 반송파(CC #C)와 데이터 재전송시 데이터가 재전송되는 제2요소 반송파(CC #B)는, 서로 다르도록 CI=C 및 CI=B로 설정할 수 있다.
다시 설명하면, 일차적으로 데이터가 전송되는 제1요소 반송파와 데이터 재전송시 데이터가 재전송되는 제2요소 반송파는 서로 다르며, 이들을 각각 지정하는 제어정보를 포함하는 요소 반송파들은 동일할 수도 있고 또는 다를 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 제어 정보 및 데이터를 전송하는 시점에 CC 환경을 고려하여 적응적으로 유동성을 가지고 CC를 사용할 수 있다. 또한, 제어 정보 및 데이터 전송이 특정 CC에 집중되는 것이 어려운 경우, 무선 자원에 여유가 있는 CC를 통해 정보를 가지는 데이터를 전송함으로써, 연속적인 데이터 전송이 지원되고, 수신 데이터 성능이 보장될 수 있다. 또한, 상이한 CC의 사용을 통해 재전송에 대한 HARQ를 보장함으로써, 수신 데이터의 신뢰성을 보장할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 송신장치의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 송신장치(500)는 스케줄러(510)과 멀티플렉서(520), 소프트 HARQ 블럭(530)를 포함한다.
스케줄러(510)는 상위계층으로부터 전달 받은 데이터를 특정 시간-주파수 무선자원, 즉 상기 데이터의 전송에 적합한 임의의 CC에 할당한다. 이때, 스케줄러(510)는 자신이 관리하는 CC들의 전체 통신 환경을 고려하여 데이터의 신규 전송 및 재전송을 위한 CC의 할당을 스케줄링한다.
일 예로, 스케줄러(510)는 CC내의 전체 UE들의 수 또는 CC의 사용 가능한 주파수 대역 등을 고려하며, 데이터의 신규 전송과 재전송이 서로 다른 요소 반송파들을 통해 수행되도록 CC 자원을 할당한다.
일 예로, 스케줄러(510)는 신규 전송(New Tx)이 CC3를 통해 수행되고, 재전송(Re Tx)이 CC2를 통해 수행되도록 제어할 수 있다. 또한, 스케줄러(510)는 신규 전송 및 재전송에 대한 제어 정보도 상이한 CC 또는 동일한 CC를 통해 전송되도록 제어할 수 있다.
한편, 스케줄러(510)는 i) 재전송이 정해진 최대 재전송 횟수 이상 발생하는 경우, ii) 수신전력, 간섭전력, SINR 등과 같은 링크 성능 지표들이 임계치 이하인 경우, iii) UE의 위치가 요소 반송파를 통한 데이터의 서비스 범위를 벗어난 경우, iv) 요소 반송파의 가용 자원량이 임계치 이하인 경우, v) 네트워크 시스템의 요구사항에 의해 임의로 요소 반송파를 변경해야 하는 경우들 중, 적어도 하나의 조건을 만족하는 경우 또는 이들의 조합의 조건을 만족하는 경우에, HARQ 알고리즘에 따른 재전송 데이터를 이전에 전송된 요소 반송파와 상이한 요소 반송파를 통해 전송하도록 요소 반송파를 할당한다.
이때, 상기 스케줄러(510)은 CC의 링크 설정 환경 및 서비스 품질을 고려하여 상기 요소 반송파에 데이터 할당을 제어하며 또한, 각 요소 반송파에 할당된 데이터와 관련하여 멀티플렉서(520)의 동작을 제어한다.
멀티플렉서(520)는 상위계층으로부터 전달 받은 데이터들을 다중화하여 소프트 HARQ 블럭(530)으로 전달한다. 즉, 멀티플렉서(520)는 상위계층으로부터 수신한 데이터를 상기 스케줄러(510)의 제어에 따라 각 CC에 대응하는 소프트 HARQ 블럭(530)의 메모리 영역에 할당하는 블럭이다.
소프트 HARQ 블럭(530)은 멀티플렉서(520)로부터 데이터를 전달 받아 HARQ 데이터 버퍼에 저장한다. 소프트 HARQ 블럭(530)은 단말로부터 ACK/NACK를 수신하여 HARQ 관련 정보를 생성하고, 상기 ACK/NACK을 고려하여 신규 데이터 또는 재전송 데이터에 대한 리던던시 버전을 출력한다.
이때, 소프트 HARQ 블럭(530)은 HPN과 HPS는 동일하되 CI가 각각 다른 제1제어정보와 제2제어정보에 포함되는 HARQ 관련 정보들을 생성할 수 있다. 상기 HARQ 관련 정보는, 스케줄러(510)의 해당 CC의 사용을 고려하여 생성될 수 있다. 다시 설명하면, 상기 제1제어정보와 상기 제2제어정보는 서로 동일한 HPN과 HPS를 포함하는 HARQ 관련 정보를 각각 추가로 포함할 수 있다. 또한, 동일한 HPN 및 HPS가 다른 CC로 할당되는 경우, 서로 다른 CI 값을 갖게 된다. 따라서 상기 CI 값이 서로 다른 제1제어정보와 제2제어정보를 생성할 수 있다는 의미이다.
또한, 소프트 HARQ 블럭(530)은 요소 반송파들(CC1 내지 CCn)에 의해 전송된 데이터들을 상기 HARQ 관련 정보를 기반으로 각 요소 반송파를 위해 할당된 메모리 영역에 저장한다.
예를 들어, 제1요소 반송파상으로 데이터(x)가 전송될 때, 소프트 HARQ 블럭(530)은 데이터(x)를 제1요소 반송파를 위해 할당된 메모리 영역에 저장한다. 그리고, 데이터(x)의 재전송시 소프트 HARQ 블럭(530)은 제1요소 반송파를 위해 할당된 메모리 영역에 저장되어 있는 데이터(x)를 제2요소 반송파를 통해 전송하도록 제어한다.
도 6은 본 발명에 따라 각 요소 반송파들에 의해 전송된 데이터들이 저장되는 메모리의 개념도이다.
도 6을 참조하면, 소프트 HARQ 블럭(530)은 각 요소 반송파들에 의해 전송된 데이터들이 저장되는 메모리 또는 데이터 버퍼 영역(610 내지 630)을 물리적으로 동일하지만 서로 다른 논리적 메모리 주소로 구분하여 사용한다. 또는 소프트 HARQ 블럭(530)은 각 요소 반송파들에 대한 물리적으로 상이한 데이터 버퍼 영역들을 구분하여 사용할 수 있다. 이와 같은 방식으로 제1요소 반송파에 의해 일차적으로 전송한 데이터를 제2요소 반송파로 재전송할 수 있도록 한다.
다시 설명하면, 본 발명에서는 상기 각 요소 반송파에 대응하는 각 데이터 버퍼 영역(610 내지 630)이 하나의 메모리(600)내에서 논리적 어드레스를 가지고 정해진 시간 동안에 구별되는 것을 포함한다. 여기서, 정해진 시간이란, 특정 서비스에 대응하여 데이터 전송을 위해 소요되는 시간 동안을 의미한다. 상기 시간 동안은 특정 서비스에 대응하여 상이한 기간을 가지고 설정될 수 있다. 이때, 서비스의 데이터율 및 수신 성능을 고려하여 상기 시간이 가변적으로 설정될 수도 있다.
이에 본 발명은 특정 서비스의 지원에 대응하여 정해지는 시간 동안에 논리적으로 구별되는 버퍼 영역들을 포함하는 하나의 메모리를 이용하여 다수의 요소 반송파들을 통한 서비스 데이터의 전송 및 재전송을 지원할 수 있다. 또한, 다른 방법으로 특정 서비스 데이터와 관련하여 요소 반송파마다 물리적으로 구별되는 다수의 메모리들을 구비하여 데이터의 초기 전송 및 재전송을 지원할 수 있다.
따라서, 상위계층으로부터 전달된 데이터를 위한 무선자원이 스케줄러(510)에 의해 할당된다. 즉, 멀티플렉서(520)를 거쳐 임의의 제1요소 반송파에 전송될 데이터가 전달되면, 소프트 HARQ 블럭(530)내의 제1요소 반송파를 위해 할당된 버퍼 영역에 상기 데이터가 저장된다. 이때, 상기 소프트 HARQ 블럭(530)은 HARQ 재전송을 위해 상기 데이터를 정해진 시간 동안 임시 저장한다.
만약에, 송신장치(500)가 제1요소 반송파를 통해 데이터를 전송한 후, 수신장치로부터 상기 데이터에 대한 NACK을 수신하면, 스케줄러(510)는 상기 데이터를 재전송하기 위한 제2요소 반송파를 할당한다. 이때, 소프트 HARQ 블럭(530)은 제1요소 반송파를 통해 전송된 데이터의 재전송을 나타내는 HARQ 관련 정보(310)로써, 상기 제1제어정보에 포함되어 있는 HPN과 HPS와 동일한 HPN과 HPS를 제2제어정보에 포함하고, 해당 데이터의 리던던시 버전의 값에 1을 더한 값을 상기 재전송되는 데이터의 리던던시 버전으로 설정한다.
아울러, 소프트 HARQ 블럭(530)은 재전송하는 제1요소 반송파와 다른 제2요소 반송파를 나타내는 요소 반송파 할당 정보(330)를 제어정보에 포함시켜 수신장치에 전송함으로써, 수신장치로 하여금 데이터 전송에 따른 신뢰성 및 적응적 CC들의 사용을 보장한다.
소프트 HARQ 블럭(530)은 스케줄러(510)의 요소 반송파 할당 및 HARQ 관련 정보(310, 330)의 생성에 맞추어 제1요소 반송파에 의해 일차적으로 전송된 데이터를 제2요소 반송파로 재전송하도록 제2요소 반송파에 재전송 데이터를 전달한다.
도 7a은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신장치의 블록도이다.
도 7a을 참조하면, 송신장치(700)는 스케줄러(710)과, 멀티플렉서(720), 다수의 HARQ 블럭들(730 내지 73n)를 포함한다. 여기서, 스케줄러(710)와 멀티플렉서(720)는 도 5와 동일하며 그 구체적인 설명은 일부 생략하기로 한다.
다만, 송신장치(700)가 제1요소 반송파상으로 데이터를 전송한 후 수신장치로부터 상기 데이터에 대한 NACK을 수신하게 되면, 스케줄러(710)는 상기 데이터를 재전송하기 위한 제2요소 반송파를 할당한다. 이때, 스케줄러(710)는 다수의 HARQ 블럭들(730 내지 73n)이 다수의 요소 반송파들(CC1 내지 CCn)에 일대일로 대응하도록 그 동작을 제어한다.
또한, 스케줄러(710)는 상위계층으로 데이터를 전달받고, 상기 데이터를 특정 수신장치를 위해 다중화하며, 각 할당된 요소 반송파에 대응하는 HARQ 블럭들(730 내지 73n)에 상기 데이터를 전달하도록 멀티플렉서(720)의 동작을 제어한다.
다수의 HARQ 블럭들(730 내지 73n)는 상기 스케줄러(710)의 제어에 따른 요소 반송파 할당 및 HARQ 관련 정보(310, 330) 생성에 맞추어, 해당 요소 반송 파를 통해 신규 전송 및 재전송을 제어한다.
일 예로, 제1요소 반송파에 의해 일차적으로 데이터를 전송하고, 제2요소 반송파에 의해 상기 데이터를 재전송하도록 제어한다. 그리고, 상기 HARQ 블럭들(730 내지 73n) 각각은, 대응하는 각 요소 반송파를 통해 수신장치로부터 전송된 ACK 또는 NACK를 수신하도록 제어한다.
다시 설명하면, 상기 HARQ 블럭(730 내지 73n)은 해당 요소 반송파들을 통해 전송할 데이터를 멀티플렉서(720)으로부터 전달 받아 HARQ 데이터 버퍼에 저장한다. 이때, 상기 HARQ 블럭(730 내지 73n)은 해당 요소 반송파들을 통해 수신장치로부터 ACK/NACK를 수신하여 HARQ 관련 정보를 생성하고, 새 데이터 또는 재전송 데이터를 고려하여 리던던시 버전을 출력한다.
즉, HARQ 블럭(730 내지 73n)은 각 요소 반송파(CC1 또는 CCn)에 따라 정해진 메모리 영역에 상기 데이터를 저장하고, 상기 ACK/NACK를 고려하여 각 요소 반송파별로 상기 데이터에 대한 재전송을 수행한다.
도 7b는 본 발명의 일 예에 따라 물리계층에서 HARQ 동작을 위한 블록도이다.
도 7b를 참조하면, 송신장치(700)는 레이트 매칭 블럭(rate matching block, 740), HARQ 블럭 (750), 멀티플렉서(760), 스크램블러(770)을 포함한다.
레이트 매칭 블럭(740 내지 74n 중 하나)은 해당 요소 반송파(CC1 내지 CCn 중 하나)를 통해 전송될 데이터를 전달받는다. 상기 레이트 매칭 블럭(740 내지 74n 중 하나)은 해당 요소 반송파(CC1 내지 CCn 중 하나)로 전송될 데이터에 대하여 정해진 레이트에 따라 레이트 매칭을 수행한다.
HARQ 블럭(750 내지 75n 중 하나)은 복수의 요소 반송파와 1:1 대응한다. HARQ 블럭(750 내지 75n 중 하나)은 최초 전송 시, 수신장치에 의한 재전송 요청을 대비하여 각 요소 반송파(CC1 내지 CCn 중 하나)별로 데이터를 미리 저장하고 있다. 예를 들어, HARQ 블럭(750)은 CC1으로 재전송될 데이터를 저장하고, HARQ 블럭(751)은 CC2로 재전송될 데이터를 저장한다. 이 때 저장되는 데이터는 MAC PDU(Medium Access Control Protocol Data Unit)일 수 있다.
본 발명에 따라 하나의 HARQ 블럭(750 내지 75n 중 하나)의 크기는 하나의 정해진 크기의 전체 메모리 버퍼를 수신장치에 의해 모니터링 가능한 요소 반송파의 개수로 나눈 최소 단위로 설정된다. 또한, 상기 CC 별 HARQ 프로세스 세트와 상기 각 세트별 총 프로세스의 수에 의해 각 CC의 HARQ 블럭의 크기가 상이하게 설정될 수도 있다.
따라서, 해당 CC에 대응하는 HARQ 블럭(750 내지 75n 중 하나)은, 상기 레이트 매칭이 완료된 수신 데이터를 저장한다. 본 발명에서 HARQ 블럭은, 수신장치에서 사용할 수 있는 최대 CC의 개수의 값으로 상기 HARQ 메모리 버퍼의 전체 사이즈를 분할한 후, 각 CC에 대응하는 프로세스 수의 정수배의 크기를 가질 수 있다. 상기 HARQ 블럭(750 내지 75n 중 하나)은 해당 CC에 대응하여 구성된 것으로써, 해당 데이터의 초기 전송 및 재전송을 지원하며, 신뢰성 및 적응적 CC들의 사용을 보장한다. 예를 들어, 제1 HARQ 블럭이 데이터 블록을 제1 요소 반송파를 통해 초기 전송하였는데, 상기 데이터 블록에 대해 부정적 인지신호(NACK)를 수신하면, 제2 HARQ 블럭이 제2 요소 반송파를 통해 상기 데이터 블록의 재전송을 수행한다.
멀티플렉서(760)는 최초 전송 시, 상기 HARQ 블럭(750 내지 75n 중 하나)로부터 전달되는 데이터를 바이패스하는 등 특별한 동작을 하지 않는다. 한편, 멀티플렉서(760)는 HARQ 동작에 따른 전송 시, 상기 HARQ 블럭(750 내지 75n)로부터 입력되는 데이터와 관련된 제어 정보 내에 있는 HARQ 관련 정보, 예를 들어 CI 정보, HARQ 프로세스 엔터티의 넘버를 고려하여 전송하고자 하는 요소 반송파의 데이터를 다중화하고, 다중화된 데이터를 해당 CC의 스크램블러(770 내지 77n 중 하나)로 출력한다. HARQ 관련 정보는 수신장치에 의해 사용될 수 있는 요소 반송파의 개수를 고려하여 설정되는 복합자동재전송 프로세스 세트(HARQ Process Set: HPS) 정보와, 상기 데이터 블록들의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 복합자동재전송 프로세스 넘버(HARQ Process Number: HPN)와, 상기 데이터 블록들의 디코딩과 관련된 리던던시 버전(Redundancy Version: RV)와, 상기 데이터 블록들의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 요소 반송파 지시자(Carrier Indicator: CI) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 멀티플렉서(760)은, 특정 데이터가 초기 전송되는 경우, 제1HARQ 블럭부터 출력되는 데이터를 제1요소 반송파를 통해 전송하도록 연결하고, 상기 특정 데이터가 재전송되는 경우, 상기 HARQ 관련 정보들을 확인하여, 상기 제1요소 반송파와 상이한 제2요소 반송파를 통해 재전송하도록 출력한다. 이때, 상기 멀티플렉서(760)은, 상기 데이터 즉, 제어 정보 및 데이터 정보를 전송하는 시점에 CC 환경을 고려하여 적응적으로 유동성을 가지고 CC를 사용할 수 있도록 상기 HARQ 블럭(750 내지 75n 중 하나)으로부터 출력되는 데이터를 해당 CC의 스크램블러(770 내지 77n 중 하나)에 출력한다. 이에, 상이한 CC의 사용을 통해 재전송하더라도 HARQ를 보장함으로써, 수신 데이터의 신뢰성을 보장할 수 있다. 여기서, 상기 멀티플렉서는, 도시하지 않았으나, 스케줄러(710)로부터 지시되는 HARQ 관련 정보들을 확인하여 멀티플렉서(720) 동작을 수행한다.
스크램블러(770 내지 77n 중 하나)는 상기 멀티플렉서(760)로부터 전달되는 다중화된 데이터에 대하여 스크램블링을 수행하여 스크램블된 데이터를 출력하고, 이를 전송부(780 내지 78n)로 출력한다.
상기 송신장치(700)의 전송부(780 내지 78n 중 하나)는 또한 스크램블된 데이터를 처리하여 물리채널 및 RF(Radio Frequency) 대역을 통해 전송될 전송블록을 생성하고, 이를 정해진 CC를 통해 전송한다.
이처럼 복수의 요소 반송파에 1:1로 대응하는 복수의 HARQ 블럭을 이용하면, 하나의 HARQ 블럭을 이용하는 경우에 비해 재전송될 데이터에 대한 모호성이 줄어들고, 재전송 절차가 명확해진다.
도 7c는 본 발명의 다른 예에 따라 물리계층에서 HARQ 동작을 위한 블록도이다.
도 7c를 참조하면, 송신장치(700)는 물리계층에서 레이트 매칭 블럭(780 내지 78n), HARQ 블럭(790), 스크램블러(796)를 포함한다.
레이트 매칭 블럭(780 내지 78n 중 하나)은 해당 요소 반송파들(CC1 내지 CCn 중 하나)를 통해 전송될 데이터를 전달 받는다. 레이트 매칭 블럭(780 내지 78n중 하나)은 해당 요소 반송파(CC1 내지 CCn)별로 전송될 데이터에 대하여 정해진 레이트에 따라 레이트 매칭을 수행한다.
HARQ 블럭(790)은 수신측에 의한 재전송 요청을 대비하여 각 요소 반송파들(CC1 내지 CCn)별로 레이트 매칭된 데이터를 저장한다. 이때, 상기 HARQ 블럭(790)은 각 CC에 대응하여 논리적으로 구별되는 메모리 영역을 가지고 있으며, 상기 데이터와 관련된 제어 정보, 일 예로 PDCCH를 통해 전송되는 HPN, HPS, CI를 확인하여 상기 데이터를 해당 CC의 메모리 영역에 저장한다.
상기 HARQ 블럭(790)은 최초 전송되는 데이터에 대해서는 바이패스 동작을 수행한다. 한편, HARQ 블럭(790)은 재전송 데이터에 대해서는 각 CC에 대응하여 할당된 논리적으로 구별되는 메모리 영역으로부터 해당 CC의 데이터를 독출하도록 동작한다. 즉, 재전송 시, 상기 HARQ 블럭(790)은 해당 요소반송파의 HARQ 프로세스 값(HPS)에 따라 해당 CC의 메모리 영역으로부터 데이터를 전송하도록 동작할 수 있다.
스크램블러(796 내지 79n 중 하나)는 상기 HARQ 블럭(790)로부터 출력되는 데이터에 대하여 스크램블링을 수행한다. 이에 해당 CC의 물리 채널을 통해 수신측으로 데이터를 전송한다.
도 8a은 본 발명의 실시예에 따른 수신장치의 블록도이다.
도 8a를 참조하면, 수신장치(800)는 디멀티플렉서(810)와 다수의 HARQ 블럭들(820 내지 82n), HARQ 해석장치(830)을 포함한다.
수신 장치(800)는 우선 수신된 데이터가 최초 송신된 데이터인지, 또는 이전에 송신된 데이터에 오류가 발생하여 재전송된 데이터인지를 판단하여야 한다. 이때, 상기 신규 데이터 또는 재전송 데이터에 대한 정보는 상기 송신된 데이터에 대한 제어정보에 포함되어 전송된다.
상기 수신 데이터가 최초 송신된 데이터인(신규 데이터) 경우, 해당 요소 반송파에서 수신된 데이터는 해당 데이터의 제어정보를 기반으로 수신 알고리즘을 통해 복조된 후, 해당 HARQ 블럭에 저장된다. 이때, 각 CC마다 수신된 데이터는 멀티플렉서(810)로 전달되며, HARQ 해석 장치(830)는 HARQ 관련 정보를 이용하여 초기 전송 및 재전송 데이터에 대한 오류 검출 여부를 확인한다.
만일, 수신 데이터에 대한 오류가 검출되지 않는다면 상기 수신 장치(800)는 상위계층으로 검출한 데이터를 전달하고 이에 상응하는 데이터가 저장된 HARQ 메모리 버퍼를 초기화한다. 그러나 오류가 검출되었다면 상기 오류 발생한 데이터를 해당 CC의 HARQ 블럭에 저장한다.
즉, HARQ 해석장치(830)는 각 요소 반송파에 대한 HARQ 프로세스 관련 정보를 기반으로 상기 오류가 발생한 수신 데이터를 HARQ 블럭들(820 내지 82n)에 저장하도록 제어한다. 이때, 상기 각 요소 반송파에 대응하여 구별된 HARQ 블럭(820 또는 82n)을 통해 HARQ 동작을 수행하도록 제어한다. 상기 멀티플렉서(810)는 각 요소 반송파에 대응하여 설정된 HARQ 블럭(820 내지 82n)로부터 전달되는 데이터를 다중화하여 출력한다.
한편, 상기 수신 데이터가 재전송 데이터인 경우, 각 요소 반송파에서 수신된 데이터는 해당 데이터의 제어정보를 기반으로 송신 데이터를 수신하기 용이한 수신 알고리즘을 이용하여 복조되며, 상기 해당 요소 반송파의 HARQ 블럭에 임시 저장되어, 이전 전송된 데이터와 함께 정해진 HARQ 기법에 의해 복조된다.
만일, 무선 통신 시스템에서 사용하는 HARQ 방식이 재귀적 복호가 가능하여 원 정보 데이터를 추출할 수 있는 경우에 데이터의 오류가 발생하지 않은 경우 바로 상위계층에 데이터를 전달하고 재귀적 복호가 불가능하여 원 정보 데이터를 추출할 수 없거나 데이터에 오류가 발생 한 경우, 다음과 같은 과정을 따른다.
상기 수신한 데이터는 상기 해당 요소 반송파를 통해 멀티플렉서(810)로 입력된다. 상기 HARQ 해석장치(830)는 각 요소 반송파에 대한 HARQ 프로세스 관련 정보를 기반으로 수신 데이터를 해당 HARQ 블럭(820 또는 82n)로 각각 보낸다.
상기 HARQ 블럭들(820 내지 82n) 각각은, 이전에 전송된 데이터와 상기 재전송 데이터를 이용하여 정해진 HARQ 알고리즘에 따라 데이터 복호를 시도한다. 상기 HARQ 알고리즘은 체이스 컴바인 방식(chase combining)일 수도 있고 그 이외의 방법이 될 수도 있다. 여기서, 체이스 컴바인 방식(chase combining)은 이전에 수신된 오류데이터와 현재 수신한 데이터를 결합하여 오류정정확률을 증가시키는 방식이다.
상기 HARQ 블럭들(820 내지 82n) 각각은, 상기 HARQ 알고리즘에 따라 데이터 복호를 완료한 후, 수신 데이터에 대한 오류가 발생하지 않음을 확인하면, 해당 데이터를 상위계층에 전달하고 상기 데이터와 관련된 메모리를 초기화시킨다.
만일, 데이터 복호 후, 오류가 발생함을 확인하면, 상기 HARQ 블럭들(820 내지 82n)내의 ACK/NACK 결정부로 오류 발생을 알려주며, 송신장치로 하여금 재전송을 하도록 통보한다. 이때 재전송 데이터에 대하여 상기 설명한 수신과정을 반복적으로 수행한다.
도 8b는 본 발명의 일 예에 따른 물리계층에서의 HARQ 동작을 도시한 블록도이다.
도 8b를 참조하면, 각 CC에 대응하는 디스크램블러(870 내지 87n) 및 디멀티플렉서(860), 다수의 HARQ 블럭(850 내지 85n), 디레이트 매칭 블럭(840 내지 84n)을 포함한다.
디스크램블러(870)는 해당 CC를 통해 수신된 데이터에 대하여 디스크램블링을 수행한다.
디멀티플렉서(860)는 제어 채널을 통해 수신한 제어정보 내에 있는 HARQ 관련 정보, 예를 들어 CI 정보 또는 HARQ 프로세스 엔터티의 넘버를 고려하여 상기 수신된 데이터를 해당 HARQ 블럭(850 내지 85n 중 하나)로 전달하는 역할을 한다. 또한, 재전송된 데이터의 경우는, 상기 CI 정보 또는 HARQ 프로세스 엔터티의 넘버를 고려하여 최초 전송된 데이터가 저장되어 있는 HARQ 블럭(850 내지 85n 중 하나)로 상기 재전송 데이터를 전달하는 역할을 한다.
HARQ 블럭(850 내지 85n 중 하나)은 디멀티플렉서(860)로부터 전달되는 데이터를 저장한다. 상기 HARQ 블럭(850 내지 85n 중 하나)은 재전송 데이터인 경우, 이전에 전송된 데이터가 저장된 영역에 상기 재전송 데이터를 저장하고, 반면에 최초 전송 데이터는 추후 HARQ 동작을 위해 수신 데이터를 저장한다. 또한, HARQ 블럭(850 내지 85n)은 HARQ 동작에 따라 해당 데이터를 독출하여 오류 검출을 위한 동작을 수행한다.
이때, 상기 HARQ 블럭(850 내지 85n 중 하나)의 크기는 HARQ 프로세스 세트와 세트별 총 프로세스의 수를 이용하여 정해진 크기의 전체 메모리 버퍼를 나눈 최소 단위로 설정된다. 또한, 본 발명에서 각 HARQ 블럭은, UE에서 사용할 수 있는 최대 CC의 개수의 값으로 상기 HARQ 동작을 위한 메모리 버퍼의 전체 사이즈를 분할한 후, 각 CC에 대응하여 설정되는 프로세스 수의 정수배 크기를 가지는 메모리 사이즈를 가지고 사용할 수 있다.
HARQ 블럭(850 내지 85n 중 하나)은 수신 데이터에 대하여 HARQ 동작을 수행한 후, 오류가 검출되지 않은 데이터를 해당 CC에 대응하는 디레이트 매칭 블럭(840 내지 84n 중 하나)로 전달한다.
디레이트 매칭 블럭(840 내지 84n 중 하나)은 오류가 없는 해당 CC1 내지 CCn 중 하나의 수신 데이터에 대하여 레이트 매칭을 수행한다. 이때, 레이트 매칭은 상위 계층의 데이터의 사이즈에 맞추어 제로(0) 패딩, 특정 비트의 천공, 또는 적어도 두 개의 패킷 데이터 유닛 데이터를 연접하여 하나의 서비스 데이터 유닛 데이터로 구성하는 등의 동작을 포함한다.
도 8c는 본 발명의 다른 예에 따른 물리계층에서의 HARQ 동작을 도시한 블록도이다.
도 8c를 참조하면, 수신장치(800)는 각 CC에 대응하는 디스크램블러(896 내지 89n), HARQ 블럭(890), 디레이트 매칭 블록(880 내지 88n)을 포함한다.
디스크램블러(896 내지 89n)는 해당 CC를 통해 수신 데이터에 대하여 디스크램블링을 수행한다.
HARQ 블럭(890)은 제어 채널을 통해 수신한 제어정보 내에 있는 HARQ 관련 정보, 즉, CC1 내지 CCn 중 해당 CC에 대한 HARQ 관련 정보를 이용하여, HARQ 블럭(890)내의 해당 CC에 대응하는 메모리 영역에 상기 수신 데이터를 저장한다. 즉, HARQ 블럭(890)은 PDCCH를 통해 전송되는 HPN, HPS, CI를 확인하여, 각 CC1 내지 CCn별로 할당된 메모리 영역에 상기 디스크램블링된 데이터를 저장한다.
이때, 각 CC별 메모리 영역의 크기는 수신측(단말)에서 사용(모니터링)할 수 있는 최대 CC들의 개수 및 해당 CC의 HARQ 세트의 수를 고려하여 정해질 수 있다. 즉, 하나의 HARQ 메모리 버퍼 사이즈를 상기 모니터링할 수 있는 최대 CC들의 개수 및 해당 CC의 HARQ 세트의 수를 고려하여 분할하여 사용할 수 있다. HARQ 블럭(890)은 전달된 데이터에 대하여 HARQ 동작을 수행한 후, 오류가 검출되지 않은 데이터를 해당 CC에 대응하는 디레이트 매칭 블럭(880 내지 88n 중 하나)에 전달한다.
디레이트 매칭 블럭(880 내지 88n)은 상위 계층의 데이터 사이즈에 맞추어 해당 CC의 데이터에 대하여 레이트 매칭을 수행한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수신장치의 블록도이다.
도 9을 참조하면, 수신장치(900)는 디멀티플렉서(910)와 하나의 소프트 HARQ 블럭(920), HARQ 해석장치(930)을 포함한다.
상기 수신장치(900)의 디멀티플렉서(910)과 HARQ 해석장치(930)의 동작은 도 8에 설명한 해당 블럭과 동일한 동작을 수행한다. 이에, 해당 동일 동작에 대응하여 그 설명을 생략하기로 한다.
이미 언급한 바와 같이, 수신장치(900)는 우선 수신된 데이터가 최초 송신된 데이터인지, 이전에 송신된 데이터에 오류가 발생하여 재전송된 데이터인지를 판단한다.
상기 최초 송신 데이터에 대하여 복조한 결과, 데이터의 오류가 발생하지 않음을 확인하면 바로 상위계층에 수신 데이터를 전달하고, 반면에 데이터에 오류가 발생함을 확인한 경우는 다음과 같은 과정을 따른다.
상기 최초 수신 데이터에 대응하여 오류가 발생한 경우, 해당 CC을 통해 수신 데이터를 멀티플렉서(910)에 전달한다.
상기 디멀티플렉서(910)는 각 요소 반송파를 통해 수신된 데이터를 다중화하는 블럭으로 해당 CC를 통해 수신된 데이터를 순차적으로 또는 병렬로 저장한다. 또한, 상기 수신 데이터를 소프트 HARQ 블럭(920)로 전달한다.
HARQ 해석 장치(930)는 각 요소 반송파에 대한 HARQ 프로세서 관련 정보를 기반으로 상기 소프트 HARQ 블럭(920)에 각 요소 반송파마다 할당된 메모리 위치의 수신 데이터를 확인한다. 이때, 상기 소프트 HARQ 블럭(920)은 디멀티플렉서(910)로부터 전달된 다중화된 데이터를 각 CC에 대응하여 정해진 메모리 영역에 저장하고 있다.
따라서, HARQ 해석 장치(930)은 상기 소프트 HARQ 블럭(920)의 해당 메모리 영역에 저장되어 있는 수신 데이터에 대하여 각 요소 반송파에 대한 HARQ 프로세스 관련 정보를 기반으로 오류 여부를 확인한다. 그리고, 상기 각 요소 반송파에 대응하여 논리적으로 구별된 HARQ 블럭(930)을 통해 HARQ 동작을 수행한다.
한편, 재전송된 데이터가 수신된 경우, HARQ 해석 장치 (930)은 각 요소 반송파에 대한 HARQ 프로세스 관련 정보를 기반으로 소프트 HARQ 블럭(920)에 각 요소 반송파마다 할당된 메모리 위치에 이전에 저장되어 있던 데이터와 해당 데이터를 결합하여 정해진 HARQ 알고리즘에 따라 데이터 복호를 시도한다.
이때, 상기 데이터 복호 후 데이터에 오류가 발생하지 않음을 확인하면, 상기 수신된 재전송 데이터를 상위계층에 전달하고 상기 HARQ 블럭(920)의 해당 CC의 메모리 영역을 초기화 시킨다. 반면에, 만일 오류가 발생함을 확인하면, ACK/NACK 결정부에 오류 발생을 알려주며, 송신장치로 하여금 재전송을 수행하도록 NACK 신호를 전송한다. 따라서, 상기 HARQ 동작을 다시 수행하도록 한다.
상기 전술한 바와 같이, 본 발명은 초기 전송 및 재전송시 다수의 CC들의 시스템 환경을 고려하여 적응적으로 데이터 전송을 할당하며, 각 CC 별로 구별된 HARQ 버퍼들 또는 하나의 HARQ 엔터티내의 논리적으로 구별된 버퍼를 이용하여 재전송에 따른 HARQ를 지원함에 따른 송수신 신속성 및 신뢰도를 보장한다.
도 10은 본 발명에 따른 HARQ 프로세스의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 수신장치(800, 900)는 스케줄링 제어정보를 먼저 수신한다(S1010). 이 때 스케줄링 제어 정보를 수신하는 방식은 일 예로, 블라인드 디코딩 방식(blind decoding)을 사용할 수도 있으며, 또는 정해진 자원을 사용할 것을 미리 인지하고 해당 정보를 수신하는 방법을 사용할 수도 있으며, 그 이외의 방법을 사용할 수도 있다. 여기서, 상기 블라인드 디코딩 방식은 수신장치(800, 900)가 각 수신장치(800, 900)를 구분하기 위한 식별자와 스케줄러에서 송신할 때 사용한 정보 전송 방법만을 알고 있는 상황에서, 송신장치에서 송신한 정보들을 해석하여 그들 중에서 자신의 식별자와 일치하는 정보를 선택하여 수신하는 방법이다.
상기 스케줄링 제어정보를 수신한 후, 상기 제어정보 내의 요소 반송파 정보(Carrier Indicator)를 확인하여, 데이터가 전송될 CC를 확인한다(S1020). 일 예로, 도 2를 참조하면, 신규 전송(New Tx)시 요소 반송파 정보(330)는 CI=C이며, 재전송(Re Tx)시 요소 반송파 정보(330)는 CI=B로 신규 전송와 재전송시 데이터가 전송되는 요소 반송파가 각각 다른 것을 확인할 수 있다. 따라서, 수신장치(800, 900)는 스케줄링 제어 정보를 통해 초기 전송 및 재전송에 따른 요소 반송파를 식별할 수 있다.
상기 요소 반송파 정보를 확인한 후, 해당 요소 반송파 내에 할당된 자원할당 정보를 확인한다(S1030). 다음으로, HPN과 HPS를 포함하는 HARQ 관련 정보를 확인한 후(S1040), 상기 S1020 단계에서 확인된 요소 반송파 정보(330)에 따른 해당 요소 반송파를 통해 데이터를 수신한다(S1050).
본 발명은 상기 스케줄링 제어 정보의 수신(S1010)에 따라 요소 반송파 정보 확인(S1020), 자원할당 정보 확인(S1030), HARQ 관련 정보 확인(S1040)하는 단계를 각 구별하여 설명하였으나, 상기 단계들의 우선 순위는 시스템 구현에 따라 그 순서가 상이하게 변경 될 수 있다. 즉, 상기 정보들(요소 반송파 정보, 자원할당 정보, HARQ 관련 정보)는 하나의 블럭에 의해 순차적으로 확인될 수도 있고, 각 정보에 대응하여 구별된 블럭에 의해 동시에 확인될 수도 있다.
상기 HARQ 관련 정보내의 HPN과 HPS를 기반으로 수신 장치는 HARQ와 관련하여 하나의 소프트 버퍼 내에서 논리적으로 구별된 CC별 메모리 영역으로부터 수신 데이터를 확인하거나, 또는 CC별로 구별되어 있는 버퍼로부터 수신 데이터를 확인한다(S1060).
그 후, 미리 정해진 HARQ 알고리즘에 따라 확인된 데이터에 대한 복호 및 해석을 수행한다(S1070). 이때, 상기 HARQ 알고리즘은 복조 알고리즘, MIMO 수신방식, 채널추정방식을 포함할 수 있다. 또한, 수행한 HARQ 결과에 대응하여 송신 장치로 ACK/NACK 신호를 알려준다. 이때, 상기 HARQ 관련 정보를 부가적으로 상기 송신 장치로 전송할 수도 있다.
도 11은 본 발명에 따른 수신 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 수신부(1100)는 특정 요소 반송파를 통해 전송블록을 수신하고, 상기 전송블록으로부터 스크램블된 데이터를 생성한다.
역다중화부(1105)는 다수의 CC들 각각을 통해 전송되는 스크램블된 데이터를 역다중화하여 데이터 블록을 출력한다. 또는 역다중화부(1105)는 특정 CC를 통해 전송된 제어 채널과, 특정 CC를 통해 전송되는 데이터 채널을 역다중화할 수 있다. 일 예로, 수신 장치의 물리계층에서는 스케줄링 제어정보를 포함하는 제어 채널을 먼저 수신할 수 있다. 또는 상기 스케줄링 제어 정보를 포함하는 데이터 채널을 수신할 수도 있다.
CC 확인부(1110)는 데이터 블록이 전송 또는 재전송될 특정 요소 반송파에 대한 정보를 확인한다. 스케줄링 제어정보 확인부(1115)는 데이터와 관련된 스케줄링 제어 정보를 확인한다. 일 예로, 상기 데이터 블록이 전송될 요소 반송파의 자원 할당 정보를 확인할 수 있다.
HARQ 정보 확인부(1120)는 상기 전송될 또는 재전송될 데이터 블록과 관련되는 HARQ 정보를 확인한다. 본 발명에서는 상기 CC 확인부(1110), 스케줄링 제어정보 확인부(1115), HAQR 정보 확인부(1120)가 구별된 블럭으로 도시하였으나, 이는 하나의 하드웨어 블럭 또는 소프트웨어의 제어에 따라 동작 가능하다. HARQ 정보는 수신장치에 의해 사용될 수 있는 요소 반송파의 개수를 고려하여 설정되는 HARQ 프로세스 세트(HARQ Process Set: HPS) 정보와, 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 HARQ 프로세스 넘버(HARQ Process Number: HPN)와, 데이터 블록의 디코딩과 관련된 리던던시 버전(Redundancy Version: RV)과, 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 요소 반송파 지시자(Carrier Indicator: CI) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
데이터 복원부(1125)는 상기 수신부(1100)을 통해 수신된 데이터 채널로부터 데이터를 복원한다. 예를 들어, 데이터 복원부(1125)는 HARQ 정보에 기초하여 다수의 요소 반송파들과 일대일로 대응하는 다수의 HARQ 블럭들 중에서 확인된 특정 요소 반송파에 대응되는 HARQ 블럭에 상기 데이터 블록을 저장하고, 상기 데이터 블록을 복조 및 복호한다. 여기서, 상기 데이터 블록이 재전송되는 경우, 상기 데이터 블록은 상기 특정 요소 반송파와는 상이한 요소 반송파를 통해 수신된다. 따라서, 데이터 복원부(1125)는 상기 재전송되는 데이터 블록을 상기 상이한 요소 반송파에 대응하는 HARQ 블럭에 저장한다.
이때, 상기 데이터 복원에 따른 복조 및 디코딩 방법은 상기 스케줄링 제어정보를 통해 수신 가능하거나, 또는 수신장치와 송신장치간에 정해진 규칙에 따라 복원 가능하다. 그리고, 데이터 복원부(1125)는 확인된 HARQ 정보를 기반으로 각 요소 반송파 별로 구분되어 있는 HARQ 블럭 또는 하나의 소프트 HARQ 블럭에 저장되어 있는 데이터를 고려하여 복원한다. 그리고, 정해진 HARQ 기법에 대응하여 복원된 결과를 ACK/NACK 결정부(1130)으로 전달한다.
ACK/NACK 결정부(1130)는 데이터 복원부(1125)로부터 전달된 복원 결과를 고려하여 ACK 또는 NACK 신호를 생성한다.
송신부(1135)는 상기 생성된 ACK 또는 NACK 신호를 송신 장치로 전송한다. 이때, 상기 ACK 또는 NACK 신호는 정해진 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. 일 예로, 물리 복합자동재전송 지시 채널(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel, PHICH)을 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 발명에서 하향링크 데이터 수신 장치는 상기 수신 데이터에 대한 ACK/ NACK 신호와 더불어, 오류가 발생한 해당 CC에 대한 정보를 더 포함하여 전송할 수 있다. 또한, 오류가 발생한 데이터에 HARQ 동작에 따른 HARQ 관련 정보를 더 포함하여 전송할 수 있다. 상기 오류가 발생한 HARQ 관련된 정보는 상기 PHICH, 물리 상향링크 공유채널(PUSCH), 또는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)를 통해 전송될 수도 있다.
이때, 상기 ACK/ NACK 신호 및 HARQ 관련 정보는 상기 데이터가 전송된 CC와 동일한 상향링크 CC를 통해 전송될 수도 있고, 또는 상기 데이터와 관련된 스케줄링 제어정보가 전송된 CC와 동일한 상향링크 CC를 통해 전송될 수도 있다. 또한, ACK/NACK 신호를 생성하여 전송할 시점에 존재하는 수신 장치에게 할당된 상향링크 CC들 중에서 상기 수신 장치에 의해 선택된 상향링크 CC를 통해 전송될 수도 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 수신장치의 위치 변경으로 인해 해당 요소 반송파의 서비스 범위를 벗어나고 있는 상황에서, 데이터의 전송실패가 발생하는 경우나, 시간에 따라 채널상태가 변화하지 않거나 요소 반송파간 서비스 범위가 다른 특정 환경에서, 데이터를 전송하는 요소 반송파와 다른 요소 반송파를 사용하여 재전송 데이터를 전송함으로써, 정해진 요소 반송파 및 주파수 대역에 대하여 채널 상태 다양성의 이득을 얻고 HARQ에 대한 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 HARQ 알고리즘에 의한 데이터 재전송에 따른 이득을 거의 얻지 못하는 환경에서, 시스템 자원손실을 줄이기 위한 알고리즘과 해당 알고리즘으로 동작할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 전송하는 장치에 있어서,
    상기 다수의 요소 반송파(component carrier)에 대하여 일대일로 대응하며, 특정 요소 반송파를 통해 전송될 데이터 블록을 저장하는 다수의 복합자동재전송요청(Hybrid Automatic Repeat reQuest: HARQ) 블록들과;
    상기 데이터 블록을 다중화하여 다중화된 데이터를 출력하는 멀티플렉서와;
    상기 다중화된 데이터에 대해 스크램블링(scrambling)을 수행하여 스크램블된 데이터를 출력하는 스크램블러와;
    상기 스크램블된 데이터를 정해진 요소 반송파를 통해 전송하는 적어도 하나 이상의 전송부; 및
    상기 데이터 블록의 초기 전송 및 재전송을 고려하여 HARQ 제어 정보를 지시하여, 상기 다수의 HARQ 블럭들과, 상기 멀티플렉서, 상기 전송부를 제어하는 스케줄러를 포함함을 특징으로 하는, 데이터 전송장치.
  2. 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 HARQ 블럭들은,
    저장된 다수의 데이터 블록들 중에서 부정적 인지 신호(Non-acknowedgement: NACK)에 대응하는 데이터 블록의 재전송을 수행하며,
    여기서, 상기 NACK에 대응하는 상기 데이터 블록의 재전송은, 상기 NACK에 대응하는 데이터 블록의 초기 전송에 사용되었던 제1 요소 반송파에 대응하는 제1 HARQ 블럭과는 상이한 제2 HARQ 블럭을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 멀티플렉서는,
    상기 스케줄러부터 지시되는 HARQ 제어 정보에 따라, 상기 다수의 HARQ 블럭들 중 제1 HARQ 블럭으로 출력되는 데이터 블록을 제1 요소 반송파를 통해 출력하거나, 상기 데이터 블록이 재전송되는 경우에 상기 제1 HARQ 블럭으로 출력되는 데이터 블록을 상기 제1 요소 반송파와 상이한 제2 요소 반송파를 통해 출력함을 포함함을 특징으로 하는, 데이터 전송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 HARQ 제어 정보는,
    수신장치에 의해 사용될 수 있는 요소 반송파의 개수를 고려하여 설정되는 HARQ 프로세스 세트(HARQ Process Set: HPS) 정보와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 HARQ 프로세스 넘버(HARQ Process Number: HPN)와, 상기 데이터 블록의 디코딩과 관련된 리던던시 버전(Redundancy Version: RV)와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 요소 반송파 지시자(Carrier Indicator: CI) 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는, 데이터 전송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 CI 정보는,
    동일한 HPN 및 HPS가 다른 요소 반송파로 할당되는 경우, 서로 다른 CI 값을 가지고 설정됨을 특징으로 하는, 데이터 전송 장치.
  6. 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    특정 요소 반송파를 통해 전송될 데이터 블록을 상기 다수의 요소 반송파들(component carrier)에 일대일로 대응하는 다수의 HARQ 블럭들에 저장하는 단계;
    상기 데이터 블록을 다중화하여 다중화된 데이터를 출력하는 단계;
    상기 다중화된 데이터에 대해 스크램블링(scrambling)을 수행하여 스크램블된 데이터를 출력하는 단계; 및
    상기 스크램블된 데이터를 정해진 요소 반송파를 통해 전송하는 적어도 하나 이상의 전송블록을 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 전송하는 단계는,
    상기 적어도 하나 이상의 전송블록 중에서 NACK에 대응하는 데이터 블록의 재전송을 수행하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 NACK에 대응하는 상기 데이터 블록의 재전송은, 상기 NACK에 대응하는 데이터 블록의 초기 전송에 사용되었던 제1 요소 반송파에 대응하는 제1 HARQ 블럭과는 상이한 제2 HARQ 블럭을 통해 수행되는 단계임을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 다중화된 데이터를 출력하는 단계는,
    HARQ 제어 정보에 기반하여, 상기 다수의 HARQ 블럭들 중 제1 HARQ 블럭으로 출력되는 데이터 블록을 다중화하여 제1 요소 반송파를 통해 출력하거나,
    상기 데이터 블록이 재전송되는 경우에 상기 제1 HARQ 블럭으로 출력되는 데이터 블록을 다중화하여 상기 제1 요소 반송파와 상이한 제2 요소 반송파를 통해 출력하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 HARQ 제어 정보는,
    수신장치에 의해 사용될 수 있는 요소 반송파의 개수를 고려하여 설정되는 HARQ 프로세스 세트(HARQ Process Set: HPS) 정보와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 HARQ 프로세스 넘버(HARQ Process Number: HPN)과, 상기 데이터 블록의 디코딩과 관련된 리던던시 버전(Redundancy Version: RV)와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 요소 반송파 지시자(Carrier Indicator: CI) 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 CI 정보는,
    동일한 HPN 및 HPS가 다른 요소 반송파로 할당되는 경우, 서로 다른 CI 값을 가지고 설정됨을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  11. 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 수신하는 장치에 있어서,
    요소 반송파 정보에 기반하여 특정 요소 반송파를 확인하는 요소 반송파 확인부;
    상기 확인된 특정 요소 반송파를 통해 스크램블된(scrambled) 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 스크램블된 데이터를 역다중화(demultiplexing)하여 데이터 블록을 출력하는 디멀티플렉서;
    상기 데이터 블록의 전송 또는 재전송과 관련된 HARQ 제어 정보를 확인하는 HARQ 정보 확인부;
    상기 HARQ 제어 정보에 기반하여, 상기 다수의 요소 반송파들과 일대일로 대응하는 다수의 HARQ 블럭들 중에서 상기 확인된 특정 요소 반송파에 대응되는 HARQ 블럭에 상기 데이터 블록을 저장하고, 상기 데이터 블록을 복조 및 복호하는 데이터 복원부;
    상기 데이터 블록의 복조 및 복호의 결과에 따라 ACK/NACK 신호를 생성하는 ACK/NACK 결정부; 및
    상기 ACK/NACK 신호를 전송하는 송신부를 포함하는 데이터 수신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 수신부는,
    상기 데이터 블록이 재전송되는 경우, 상기 특정 요소 반송파와는 상이한 요소 반송파를 통해 상기 재전송되는 데이터 블록을 수신하는 것을 특징으로 하는, 데이터 수신 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 데이터 복원부는,
    상기 상이한 요소 반송파에 대응하는 HARQ 블럭에 상기 재전송되는 데이터 블록을 저장하는 것을 특징으로 하는, 데이터 수신 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 HARQ 제어 정보는,
    수신장치에 의해 사용될 수 있는 요소 반송파의 개수를 고려하여 설정되는 HARQ 프로세스 세트(HARQ Process Set: HPS) 정보와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 HARQ 프로세스 넘버(HARQ Process Number: HPN)와, 상기 데이터 블록의 디코딩과 관련된 리던던시 버전(Redundancy Version: RV)와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 요소 반송파 지시자(Carrier Indicator: CI) 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는, 데이터 수신 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 CI 정보는,
    동일한 HPN 및 HPS가 다른 요소 반송파로 할당되는 경우, 서로 다른 CI 값을 가지고 설정됨을 특징으로 하는, 데이터 수신 장치.
  16. 다수의 요소 반송파를 지원하는 무선통신 시스템에서 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    요소 반송파 정보에 기반하여 특정 요소 반송파를 확인하는 단계;
    상기 확인된 특정 요소 반송파를 통해 스크램블된(scrambled) 데이터를 수신하는 단계;
    상기 스크램블된 데이터를 역다중화(demultiplexing)하여 데이터 블록을 출력하는 단계;
    상기 데이터 블록의 전송 또는 재전송과 관련된 HARQ 제어 정보를 확인하는 단계;
    상기 HARQ 제어 정보에 기반하여, 상기 다수의 요소 반송파들과 일대일로 대응하는 다수의 HARQ 블럭들 중에서 상기 확인된 특정 요소 반송파에 대응되는 HARQ 블럭에 상기 데이터 블록을 저장하는 단계;
    상기 데이터 블록을 복조 및 복호하는 단계;
    상기 데이터 블록의 복조 및 복호의 결과에 따라 ACK/NACK 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 ACK/NACK 신호를 전송하는 단계를 포함하는 데이터 수신 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 데이터 블록은 상기 특정 요소 반송파와는 상이한 요소 반송파를 통해 재전송되는 것을 특징으로 하는, 데이터 수신 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 재전송되는 데이터 블록은 상기 상이한 요소 반송파에 대응하는 HARQ 블럭에 저장되는 것을 특징으로 하는, 데이터 수신 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 HARQ 제어 정보는,
    수신장치에 의해 사용될 수 있는 요소 반송파의 개수를 고려하여 설정되는 HARQ 프로세스 세트(HARQ Process Set: HPS) 정보와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 HARQ 프로세스 넘버(HARQ Process Number: HPN)와, 상기 데이터 블록의 디코딩과 관련된 리던던시 버전(Redundancy Version: RV)와, 상기 데이터 블록의 초기 및 재전송을 위해 사용되는 요소 반송파 지시자(Carrier Indicator: CI) 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는, 데이터 수신 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 CI 정보는,
    동일한 HPN 및 HPS가 다른 요소 반송파로 할당되는 경우, 서로 다른 CI 값을 가지고 설정됨을 특징으로 하는, 데이터 수신 방법.
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