WO2017188467A1 - 고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ack/nack을 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 통신 장치 - Google Patents

고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ack/nack을 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 통신 장치 Download PDF

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WO2017188467A1
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nack
ack
mask
crc
data
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노광석
김동규
고현수
이상림
이호재
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엘지전자 주식회사
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H04L5/0055—Physical resource allocation for ACK/NACK

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and a communication apparatus for transmitting and receiving ACK / NACK in a network requiring high reliability transmission.
  • an acknowledgment (ACK) / not-acknowledgement (NACK) signal for feeding back transmission success is a physical HARQ indicator channel (PHICH) in downlink, a physical uplink control channel (PUCCH) or a physical uplink shared channel (PUSCH) in uplink. Is sent via).
  • PHICH physical HARQ indicator channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PHICH is used for transmission of hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgments for UL-SCH transmission.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • One PHICH per reception transport block is transmitted per transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • HARQ ACK which is one-bit information, is repeated three times and then subjected to BPSK modulation and spread in an orthogonal sequence of length 4.
  • the PHICH carries an ACK / NACK signal for uplink HARQ. That is, the base station transmits the ACK / NACK signal for the uplink data on the PUSCH transmitted by the terminal on the PHICH.
  • An object of the present invention is to provide a method for receiving ACK / NACK in a network requiring high reliability transmission.
  • Another object of the present invention is to provide a method for transmitting ACK / NACK in a network requiring high reliability transmission.
  • Another object of the present invention is to provide a communication apparatus for receiving ACK / NACK in a network requiring high reliability transmission.
  • Another object of the present invention is to provide a communication device for transmitting ACK / NACK in a network requiring high reliability transmission.
  • a method of receiving, by a communication device, an ACK / NACK includes: performing a channel decoding on the received data and then checking a TB (Cyclic Redundancy Check) CRC; And determining whether the terminal receives the ACK signal or the NACK signal according to the TB CRC test result.
  • TB Cyclic Redundancy Check
  • the TB CRC check is successful, it may be determined that the reception of the data is successful and that an ACK has been received for the previous data transmission of the communication device.
  • the TB CRC check is unsuccessful, the TB CRC check is again performed by applying a predefined NACK mask. If the TB CRC check is successful, the reception of the data is successful. It may be determined that the NACK has been received for the previous data transmission of the communication device.
  • the predefined NACK mask may be defined such that both the ACK mask and the exclusive OR (XOR) operation result in 1.
  • the TB CRC may be examined by applying a predefined ACK mask to the TB CRC.
  • the TB CRC check fails, the TB CRC is checked again by applying a predefined NACK mask. If the TB CRC check fails again, the reception of the data is determined to be a failure and the data is determined. A signal for requesting retransmission of the data may be transmitted to the node that transmits the data.
  • a method for transmitting an ACK / NACK by a communication device includes applying a predefined ACK mask or a NACK mask to a TB generated for data transmission. ; And encoding and transmitting the TB to which the ACK mask or the NACK mask is applied.
  • the ACK mask and the NACK mask may be defined such that an exclusive OR (XOR) operation result between the ACK mask and the NACK mask is all 1.
  • a communication device receiving ACK / NACK performs a channel decoding on the received data, and then checks a TB (Cyclic Redundancy Check) (CRC) and performs the TB CRC.
  • the processor may include a processor configured to determine whether the terminal receives the ACK signal or the NACK signal according to a test result.
  • the processor may determine that the reception of the data is successful and that an ACK has been received for a previous data transmission of the communication device.
  • the processor applies the predefined NACK mask again to check the TB CRC. If the TB CRC check succeeds, the processor receives the data. Can be determined to have been successful and received a NACK for a previous data transmission of the communication device.
  • the processor may check the TB CRC by applying a predefined ACK mask to the TB CRC.
  • the communication device further includes a transmitter, wherein the processor, if the TB CRC check fails, rechecks the TB CRC by applying a predefined NACK mask, and the TB CRC check fails again.
  • the reception of the data may be determined to be a failure, and the transmitter may control to transmit a signal for requesting retransmission of the data to a node that has transmitted the data.
  • the predefined NACK mask may be defined such that both the ACK mask and the exclusive OR (XOR) operation result in 1.
  • a communication device for transmitting ACK / NACK includes: a processor applying a predefined ACK mask or NACK mask to a TB generated for data transmission; And a transmitter for encoding and transmitting the TB to which the ACK mask or the NACK mask is applied.
  • the ACK mask and the NACK mask may be defined such that an exclusive OR (XOR) operation result between the ACK mask and the NACK mask is all 1.
  • communication performance may be improved by significantly reducing resource allocation overhead for ACK / NACK transmission in a network requiring high reliability transmission.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a transport block (TB) process in an LTE system.
  • FIG. 3 is an exemplary view illustrating an ACK / NACK mask method proposed in the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure of applying the ACK / NACK mask proposed in the present invention.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • AP Access Point
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink as part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more base stations. It may include a terminal.
  • the base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 170, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas. Accordingly, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • the processor 155 of the terminal and the processor 180 of the base station process the signals and data, except for the function of receiving or transmitting the signal and the storage function of the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • the following description does not specifically refer to the processors 155 and 180.
  • the processors 155 and 180 it may be said that a series of operations such as data processing is performed rather than a function of receiving or transmitting a signal.
  • the present invention relates to ACK / NACK signal transmission for data received in uplink / downlink, and proposes a technique for ACK / NACK transmission without independent resource allocation for ACK / NACK.
  • PUCCH format 1 is used for transmission of SR (Scheduling Request)
  • PUCCH format 1a / 1b is used for transmission of ACK / NACK signal for HARQ
  • PUCCH format 2 is used for CQI transmission
  • PUCCH format 2a / 2b is used for transmission. Used for simultaneous transmission of CQI and ACK / NACK signals. If the UE is transmitting data on the PUSCH with a valid scheduling grant in a subframe (for example, consisting of two slots having a length of 10 ms), the control information does not use the PUCCH and the time on the PUSCH together with the data. Can be multiplexed and transmitted.
  • the ACK / NACK signal is transmitted in the i + 4th transmission subframe (subframe i + 4) with respect to the i-th transmission subframe (subframe i).
  • the i + 8th transmission subframe (subframe i + 8) is used. This takes into account the time for processing the transport block and the time required to generate the ACK / NACK, of which the channel code processing takes the most time.
  • TDD time division duplex
  • TDD UL / different transmission time is used for each configuration in consideration of the time required and uplink subframe allocation, and also bundling and multiplexing techniques are used. .
  • Reliable communication means a new communication service realized through error free transmission or service availability for realizing a mission critical service (MCS).
  • MCS mission critical service
  • METIS addresses the need for reliable communication as part of M2M communications with real-time requirements for traffic safety, traffic efficiency, e-health, and efficient industrial communication.
  • Reliable connections need to be provided for delay sensitive applications such as traffic safety or for mission critical MTCs for special purposes.
  • MCSs are end-to-end latency, ubiquity, security, availability compared to conventional UMTS / LTE, LTE-A / Wi-Fi. In terms of / Reliability, enormous improvement is expected. That is, the commercial radio technologies (including 3GPP LTE and LTE-A) proposed to date do not guarantee sufficient performance to provide the various MCSs mentioned above in terms of real-time requirements and reliability requirements.
  • transmission error rate is very low compared to LTE. For example, if you target a success rate of 99.999%, it means that one transmission error occurs during approximately 10,000 transmissions. In the LTE system, the target success rate is 90%, which means that one out of ten transmission errors occurs. Therefore, in the LTE system, there may be a variation in the error rate due to the selection of the appropriate Modulation Coding and Scheme (MCS) level, thereby transmitting ACK / NACK every TTI.
  • MCS Modulation Coding and Scheme
  • NACK Resource allocation for NACK, which must be allocated from time to time, is wasteful, and since NACK is 1 bit, it has the same overhead as the current LTE system. In addition, since at least one bit should be added for new signaling and stable operation should be ensured, thus having the same overhead as the current LTE system.
  • the base station When the base station transmits the PHICH, the base station controls the PHICH transmission power to prevent the ACK-to-NACK or NACK-to-ACK error.
  • the PHICH may be mapped to a resource element (RE) exclusively used by the PHICH. In consideration of the dynamically changing PHICH power setting, the PHICH may bring about a significant difference in transmission power between the REs.
  • RE resource element
  • the present invention proposes a technique for transmitting a NACK without using new resource allocation / signaling. More specifically, the present invention proposes a technique for determining ACK / NACK by checking a CRC concatenated to a transport block (TB) or a code block (CB).
  • TB transport block
  • CB code block
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a transport block (TB) process in an LTE system.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating channel code encoding processes
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a TB configuration for an encoding process.
  • channel code encoding processes include 1) configuring a TB, 2) inserting a CRC (Cyclic Redundancy Check) into a TB, 3) performing a CB segmentation process, and 4) Inserting the CRC into the CB, 5) encoding and 6) modulating.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the input symbol size may be different from the TB (Transport Block) size from the medium access control (MAC), and if the TB is larger than the maximum input symbol size of the turbo code, several CBs may be used. It is divided into (Code Block). At this time, the CB size becomes 6144-CRC bits.
  • Input symbols in Turbo codes define the use of data, including CB and CRC, or TB ( ⁇ 6144) and CRC.
  • a decoder corresponding to each encoder is used as a reverse process of FIG. 2. After decoding is performed in each CB unit, the TB is finally configured to check whether the TB CRC passes.
  • the turbo code in the LTE system has been described as an example, and other codes may be used.
  • TB size CB size
  • FIG. 3 is an exemplary view illustrating an ACK / NACK mask method proposed in the present invention.
  • channel code encoding is performed on a transport block basis. Accordingly, a mask for ACK / NACK may be applied to data TB to be sent for ACK / NACK transmission.
  • the ACK mask when the data length is N bits, the ACK mask will be all zero sequence in N bits, and the NACK mask will be all one sequence in N bits. Can be.
  • the ACK / NACK mask may be configured in various forms as long as the ACK / NACK mask satisfies only the condition that all exclusive OR operations of the masks are all one sequence. The condition that the exclusive OR operation results in an all one sequence becomes a requirement for distinguishing ACK / NACK using the CRC.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure of applying the ACK / NACK mask proposed in the present invention.
  • an ACK / NACK mask application method illustrated in FIG. 4 may be considered. Create TB and insert TB CRC into TB. Thereafter, CB segmentation is performed by dividing into a plurality of CBs, and a CRC is inserted into each CB. Thereafter, encoding is performed after applying an ACK / NACK mask to the TB. In FIG. 4, if the ACK mask is an all zero sequence, application of the ACK mask may be omitted.
  • the ACK / NACK detection scheme in the UE is as follows.
  • the CRC check is successful, the UE can know that the downlink data transmission was successful and the ACK was received. On the contrary, if the CRC check fails, the UE performs the CRC check again by applying a NACK mask.
  • the UE may determine that the downlink data transmission is successful as well as receiving the NACK.
  • the CRC check fails by applying the NACK mask, it can be seen that downlink data transmission has failed, and ACK / NACK cannot be distinguished due to an error on the data. Accordingly, the UE may request retransmission from the base station only when the CRC check fails by applying the NACK mask.
  • the base station may retransmit not only data but also ACK / NACK to the terminal.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a method for transmitting and receiving ACK / NACK in a network requiring high reliability transmission and a communication device therefor can be applied industrially in next-generation communication systems such as 5G communication systems.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 통신 장치가 ACK/NACK을 수신하는 방법은, 수신된 데이터에 대해 채널 복호화를 수행한 후 TB(Transport Block) CRC(Cyclic Redundancy Check)를 검사하는 단계; 및 상기 TB CRC 검사 결과에 따라 상기 단말이 ACK 신호를 수신하였는지 NACK 신호를 수신하였는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK을 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 통신 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK을 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 통신 장치에 관한 것이다.
LTE 시스템에서 전송 성공 여부를 피드백하는 ACK(acknowledgement)/NACK(not-acknowledgement) 신호는 하향링크에서는 PHICH(Physical HARQ Indicator Channel), 상향링크에서는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 통해 전송된다.
보다 자세히 설명하면, PHICH은 UL-SCH 전송에 대한 HARQ(hybrid automatic repeat request) acknowledgements의 전송에 사용된다. TTI(Transmission Time Interval)당 수신 전송블록 당 하나의 PHICH가 전송된다. 1 비트 정보인 HARQ ACK은 3번 반복된 이후 BPSK 변조가 되고 길이 4의 직교시퀀스로 확산된다.
따라서, 1 비트 전송을 위해 총 12 비트 자원할당이 요구된다. PHICH는 상향링크 HARQ를 위한 ACK/NACK 신호를 나른다. 즉, 단말에 의해 전송되는 PUSCH 상의 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 기지국이 PHICH 상으로 전송한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK을 수신하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK을 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK을 수신하기 위한 통신 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK을 전송하기 위한 통신 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 통신 장치가 ACK/NACK을 수신하는 방법은, 수신된 데이터에 대해 채널 복호화를 수행한 후 TB(Transport Block) CRC(Cyclic Redundancy Check)를 검사하는 단계; 및상기 TB CRC 검사 결과에 따라 상기 단말이 ACK 신호를 수신하였는지 NACK 신호를 수신하였는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 TB CRC 검사가 성공인 경우 상기 데이터의 수신은 성공적이며 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 ACK을 수신한 것으로 판단할 수 있다.
상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 다시 검사한 결과 상기 TB CRC 검사가 성공인 경우에는 상기 데이터의 수신이 성공적이고 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 NACK을 수신한 것으로 판단할 수 있다. 상기 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)는 ACK 마스크와 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것일 수 있다.
사전에 정의된 ACK 마스크(mask)를 상기 TB CRC에 적용하여 상기 TB CRC를 검사할 수 있다.
상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 상기 TB CRC 검사가 다시 실패인 경우에는 상기 데이터의 수신은 실패로 판단하여 상기 데이터를 전송한 노드로 상기 데이터의 재전송을 요청하는 신호를 전송할 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 통신 장치가 ACK/NACK을 전송하는 방법은, 데이터 전송을 위해 생성된 TB(Transport Block)에 사전에 정의된 ACK 마스크(mask) 또는 NACK 마스크를 적용하는 단계; 및 상기 ACK 마스크 또는 상기 NACK 마스크가 적용된 상기 TB를 인코딩하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크(mask)는 상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크간의 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것일 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, ACK/NACK을 수신하는 통신 장치는, 수신된 데이터에 대해 채널 복호화를 수행한 후 TB(Transport Block) CRC(Cyclic Redundancy Check)를 검사하고, 상기 TB CRC 검사 결과에 따라 상기 단말이 ACK 신호를 수신하였는지 NACK 신호를 수신하였는지 여부를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 TB CRC 검사가 성공인 경우 상기 데이터의 수신은 성공적이며 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 ACK을 수신한 것으로 판단할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 다시 검사한 결과 상기 TB CRC 검사가 성공인 경우에는 상기 데이터의 수신이 성공적이고 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 NACK을 수신한 것으로 판단할 수 있다.
상기 프로세서는 사전에 정의된 ACK 마스크(mask)를 상기 TB CRC에 적용하여 상기 TB CRC를 검사할 수 있다.
상기 통신 장치는 송신기를 더 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 상기 TB CRC 검사가 다시 실패인 경우에는 상기 데이터의 수신은 실패로 판단하여 상기 송신기가 상기 데이터를 전송한 노드로 상기 데이터의 재전송을 요청하는 신호를 전송하도록 제어할 수 있다.
상기 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)는 ACK 마스크와 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것일 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, ACK/NACK을 전송하는 통신 장치는, 데이터 전송을 위해 생성된 TB(Transport Block)에 사전에 정의된 ACK 마스크(mask) 또는 NACK 마스크를 적용하는 프로세서; 및 상기 ACK 마스크 또는 상기 NACK 마스크가 적용된 상기 TB를 인코딩하여 전송하는 송신기를 포함할 수 있다. 상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크(mask)는 상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크간의 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK 전송을 위한 자원 할당 오버헤드를 상당히 감소시킴으로써 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 LTE 시스템에서의 Transport Block (TB) 프로세스를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 ACK/NACK 마스크 방법을 설명한 예시적 도면이다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 ACK/NACK 마스크를 적용하는 순서를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 IEEE 802.16 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용가능하다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced 데이터 Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)(D2D 단말을 포함)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(170), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서(150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
본 명세서에서 단말의 프로세서(155)와 기지국의 프로세서(180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능 등을 제외하고, 신호 및 데이터를 처리하는 동작을 수행하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서(155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서(155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.
본 발명은 상향링크/하향링크로 수신된 데이터에 대한 ACK/NACK 신호 전송에 관한 것으로, ACK/NACK을 위한 독립적인 자원 할당 없이 ACK/NACK 전송을 위한 기법을 제안한다.
상향링크에서 PUCCH 포맷 1은 SR(Scheduling Request)의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 1a/1b는 HARQ를 위한 ACK/NACK 신호의 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2는 CQI 전송에 사용되고, PUCCH 포맷 2a/2b는 CQI 및 ACK/NACK 신호의 동시(simultaneous) 전송에 사용된다. 만약 단말이 서브프레임(예를 들어, 10ms의 길이로 두 개의 슬롯으로 구성)에서 유효한 스케줄링 승인을 받아서 PUSCH 상으로 데이터를 전송하고 있다면, 제어 정보는 PUCCH를 사용하지 않고 데이터와 함께 PUSCH 상으로 시간 다중화되어 전송될 수 있다.
ACK/NACK 신호는 FDD(Frequency Division Duplex) 모드인 경우 i번째 전송 서브프레임 (subframe i)에 대해 i+4번째 전송 서브프레임 (subframe i+4)에서 전송하게 되며, 이를 기반으로 데이터 재전송 시, i+8번째 전송 서브프레임 (subframe i+8)을 사용하게 된다. 이는 전송 블록을 처리하는 시간 및 ACK/NACK을 생성하는데 필요한 시간을 고려한 것이며, 이 중, 채널 코드 처리가 가장 많은 시간을 소요하게 된다. TDD(Time Division Duplex) 모드의 경우 이러한 소요 시간과 상향링크 서브프레임 할당을 고려하여 TDD UL/이 configuration 마다 다른 전송 시간을 사용하게 되며, 또한 번들링(bundling)과 다중화(multiplexing) 기법을 사용하게 된다.
5G 이동통신 기술의 실현을 위해 점점 더 중요성이 구체화되고 있는 분야 중 하나로, Reliable Communication을 들 수 있다. Reliable Communication이란 MCS(Mission Critical Service)의 실현을 위한 무 에러 전송(Error Free Transmission)이나 서비스 가용화(Service Availability)를 통해 실현되는 새로운 통신 서비스를 의미한다. METIS는 Traffic Safety, Traffic Efficiency, E-Health, Efficient Industrial Communication 등을 위한 Real-Time 요구조건을 갖는 M2M 통신의 일환으로 Reliable Communication의 필요성을 언급하고 있다. Traffic Safety와 같은 지연에 민감한 Application 들이나 특수목적의 Mission Critical MTC들을 위해 Reliable Connection이 제공될 필요가 있다. Medical/Emergency Response, Remote Control, Sensing 등의 목적으로도 Reliable Communication의 필요성이 있다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서도 MCS들을 위한 구체적인 서비스 Scene들에 대한 논의를 하였으며, 전반적으로 MCS들은 종래 UMTS/LTE, LTE-A/Wi-Fi 대비 End-to-End Latency, Ubiquity, Security, Availability/Reliability 등의 측면에서 엄청난 향상이 요구될 것으로 예상하였다. 즉, 현재까지 제안된 상용 무선기술들(3GPP LTE, LTE-A 포함)은 Real-Time 요구사항과 Reliability 요구사항 측면에서 상기 언급된 다양한 MCS들을 제공하기 위한 충분한 성능을 보장하지 못하고 있다.
Reliable Communication에서는 LTE 대비 전송 오류율이 매우 낮다. 예를 들어 99.999%의 성공률을 타겟으로 하는 경우 약 10,000번 전송 중 한번의 전송 오류가 발생함을 의미한다. LTE 시스템에서는 주로 타겟하는 성공률이 90%이며 이는 약 10번 중 한 번의 전송 오류가 발생함을 의미한다. 따라서, LTE 시스템에서는 적절한 MCS(Modulation Coding and Scheme) 레벨 선택으로 인해 오류율에 대한 변동이 있을 수 있으므로 매 TTI 마다 ACK/NACK을 전송하게 된다.
그러나, Reliable Communication에서는 전송 오류율이 매주 낮으므로 대부분이 ACK 이 전송될 것이기 때문에 매 TTI 마다 ACK을 전송하는 것은 통신 성능 관점에서 전송 효율을 매우 떨어뜨리게 된다. 따라서, 1/target PER(Packet Error Rate)번에 한 번 발생하는 NACK에 대해서만 전송하는 것이 적합한 방법일 수 있다. 가끔 발생하는 NACK을 보내기 위해 현재 LTE 기술과 연계한다면 다음 두 가지 경우를 고려할 수 있다. 첫째, LTE 시스템에서와 같이 자원을 독립적인 영역에 할당할 수 있고, 둘째, 전송 데이터에 NACK을 포함하여 전송한 후, NACK이 포함되어 있음을 알리는 시그널링을 사용할 수 있다. 그러나, 상기 두 가지 방법은 다음과 같은 문제점이 발생한다. 가끔 할당해야 하는 NACK을 위한 자원 할당은 낭비가 되며, NACK은 1비트이기 때문에 현재 LTE 시스템과 동일한 오버헤드를 가지게 된다. 또한, 신규 시그널링을 위해 최소 1 비트가 추가 되어야 하며, 안정적인 동작을 보장해야 하기 때문에 현재 LTE 시스템과 동일한 오버헤드를 가지게 된다.
기지국은 PHICH 전송 시, ACK-to-NACK 또는 NACK-to-ACK 에러를 방지하기 위해 PHICH 송신 전력을 제어하게 된다. PHICH는 PHICH가 독점적으로 사용하는 자원 요소(Resource Element, RE)에 매핑될 수 있는데, 동적으로 변하는 PHICH 전력 설정을 고려하면, RE들 사이에 상당한 송신 전력의 편차를 가져올 수 있다.
본 발명에서는 PHICH가 독점적으로 사용하는 RE를 매핑하지 않음으로써, 이러한 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 12비트의 자원 사용을 줄이는 효과가 나타나게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 새로운 자원할당/시그널링을 사용하지 않고 NACK을 전송하는 기법에 대해 제안하고자 한다. 보다 자세히는, TB(Transport Block) 또는 CB(Code Block)에 연접된 CRC를 체크하여 ACK/NACK을 결정짓는 기법을 제안하고자 한다.
도 2는 LTE 시스템에서의 Transport Block (TB) 프로세스를 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 채널 코드 부호화 프로세스들을 도시한 도면이고, 도 2의 (b)는 부호화 과정을 위한 TB 구성을 도시한 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 채널 코드 부호화 processes는 1) TB를 구성하는 단계, 2) TB에 CRC (Cyclic Redundancy Check)를 삽입하는 단계, 3) CB segmentation 과정을 수행하는 단계, 4) CB에 CRC를 삽입하는 단계, 5) 인코딩하는 단계 및 6) 변조하는 단계를 포함한다.
도 2의 (b)를 참조하면, 입력 심볼 크기는 MAC(Medium Access Control)으로부터의 TB (Transport Block) 크기와는 다를 수 있으며, TB가 터보 코드의 최대 입력 심볼 크기보다 크다면, 여러 개의 CB (Code Block)으로 나뉘게 된다. 이때, CB 크기는 6144 - CRC 비트가 된다. Turbo 코드의 입력 심볼은 CB와 CRC를 포함한 또는 TB (<6144)와 CRC를 포함한 데이터 사용을 정의한다.
채널 코드의 복호화 과정에서는 도 2의 반대 과정으로서, 각 encoder에 대응하는 decoder를 사용한다. 복호화(decoding)를 각 CB 단위로 수행한 후, 최종적으로 TB를 구성하여 TB CRC 통과 여부를 확인한다.
LTE 시스템에서의 터보(Turbo) 코드를 일 예로 설명하였고, 다른 코드들이 사용될 수도 있다.
본 발명에서는 TB가 6144보다 작은 경우(TB 크기 = CB 크기)에 대한 실시예를 기술하며 설명의 편의를 위해 ACK/NACK은 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK을 전송한다고 가정하고 설명한다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 ACK/NACK 마스크 방법을 설명한 예시적 도면이다.
도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 LTE 시스템 등에서는 전송 블록 단위로 채널 코드 부호화가 이루어진다. 따라서, ACK/NACK 전송을 위해 보내고자 하는 데이터(TB)에 대해 ACK/NACK에 대한 마스크(mask)를 적용하여 전송할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, TB 크기 = CB 크기 일 때, 데이터 길이가 N 비트 일 때, ACK 마스크는 N 비트 모두 O 시퀀스(all zero sequence), NACK 마스크는 N 비트 모두 1 시퀀스(all one sequence)가 될 수 있다. 이때, ACK/NACK 마스크는 마스크끼리의 exclusive OR 연산 결과가 모두 1인 시퀀스 (all one sequence)가 되는 조건만 만족시키면 ACK/NACK 마스크는 다양한 형태로도 구성 가능하다. exclusive OR 연산 결과가 모두 1인 시퀀스(all one sequence)가 되는 조건은 CRC를 이용하여 ACK/NACK을 구분하기 위한 필요조건이 된다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 ACK/NACK 마스크를 적용하는 순서를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, TB 크기가 CB 크기보다 클 때는 도 4에 도시한 ACK/NACK 마스크 적용 방법을 고려할 수 있다. TB를 생성하여 TB에 TB CRC를 삽입한다. 이후 복수의 CB로 나누는 CB segmentation을 수행하고, 각 CB에 CRC를 삽입한다. 이후, TB에 대해 ACK/NACK 마스크를 적용한 후 인코딩을 수행한다. 도 4에서 만약 ACK 마스크가 모두 0 시퀀스(all zero sequence)라면 ACK 마스크 적용을 생략할 수 있다.
ACK/NACK 마스크는 전체 데이터 영역에 확산(spread) 됐기 때문에 PHICH 상에서와 같은 송신 전력 편차가 발생하지 않는다. 또한, 고신뢰 전송을 수행하기 때문에, 즉 데이터에 거의 에러가 발생하지 않기 때문에 고 신뢰 ACK/NACK 전송을 위해 ACK/NACK을 반복하여 확산(spread) 시키는 기법이 필요하지 않게 된다.
데이터 전송은 상향링크 전송, ACK/NACK은 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK을 하향링크 전송한다고 가정하였으므로, 단말에서의 ACK/NACK 검출 기법은 다음과 같다.
먼저, 단말은 TB(예를 들어, TB의 크기=CB 크기)에 대해 채널 복호화를 수행한 후 ACK 마스크를 적용하여 CRC 검사를 수행한다. 만약 ACK 마스크가 모두 O 시퀀스(all zero sequence)라면 ACK mask 적용을 생략할 수 있다. 단말은 CRC 검사 가 성공인 경우, 단말은 하향링크 데이터 전송 성공은 물론 ACK을 수신하였음을 알 수 있다. 이와 달리, CRC 검사가 실패인 경우, 단말은 NACK 마스크를 적용하여 다시 CRC 체크를 수행한다.
이때, NACK 마스크를 적용하여 CRC 검사가 성공인 경우로 판정되면, 단말은 하향링크 데이터 전송 성공은 물론 NACK을 수신한 것으로 판단할 수 있다. 그러나, NACK 마스크를 적용하여 CRC 검사가 실패인 경우에는, 하향링크 데이터 전송이 실패한 것임을 알 수 있으며, 데이터에 대한 오류로 인해 ACK/NACK 구별이 불가능하게 된다. 따라서, NACK 마스크를 적용하여 CRC 검사가 실패인 경우에만 단말은 기지국에게 재전송을 요청할 수 있다. 기지국은 데이터 뿐만 아니라 ACK/NACK을 단말로 재전송할 수 있다.
이와 같이, 기지국인 단말에게 상향링크 HARQ를 위한 ACK/NACK 신호를 나르는 PHICH 전송을 위해 자원을 할당할 필요가 없으며, 단말이 NACK 마스크를 적용하여 CRC 검사가 실패인 경우에만 단말의 요청에 따라, 기지국은 데이터 재전송시 다시 ACK/NACK 마스크를 적용하여 ACK/NACK 정보를 전송함으로써 ACK/NACK 자원 전송에 따른 자원 오버헤드를 상당히 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
고신뢰 전송이 요구되는 네트워크에서 ACK/NACK을 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 통신 장치는 5G 통신 시스템 등과 같은 차세대 통신 시스템에서 산업상으로 적용이 가능하다.

Claims (16)

  1. 통신 장치가 ACK/NACK을 수신하는 방법에 있어서,
    수신된 데이터에 대해 채널 복호화를 수행한 후 TB(Transport Block) CRC(Cyclic Redundancy Check)를 검사하는 단계; 및
    상기 TB CRC 검사 결과에 따라 상기 단말이 ACK 신호를 수신하였는지 NACK 신호를 수신하였는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, ACK/NACK 수신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 TB CRC 검사가 성공인 경우 상기 데이터의 수신은 성공적이며 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 ACK을 수신한 것으로 판단하는, ACK/NACK 수신 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 다시 검사한 결과 상기 TB CRC 검사가 성공인 경우에는 상기 데이터의 수신이 성공적이고 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 NACK을 수신한 것으로 판단하는, ACK/NACK 수신 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    사전에 정의된 ACK 마스크(mask)를 상기 TB CRC에 적용하여 상기 TB CRC를 검사하는, ACK/NACK 수신 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 상기 TB CRC 검사가 다시 실패인 경우에는 상기 데이터의 수신은 실패로 판단하여 상기 데이터를 전송한 노드로 상기 데이터의 재전송을 요청하는 신호를 전송하는, ACK/NACK 수신 방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)는 ACK 마스크와 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것인, ACK/NACK 수신 방법.
  7. 통신 장치가 ACK/NACK을 전송하는 방법에 있어서,
    데이터 전송을 위해 생성된 TB(Transport Block)에 사전에 정의된 ACK 마스크(mask) 또는 NACK 마스크를 적용하는 단계; 및
    상기 ACK 마스크 또는 상기 NACK 마스크가 적용된 상기 TB를 인코딩하여 전송하는 단계를 포함하는, ACK/NACK 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크(mask)는 상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크간의 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것인, ACK/NACK 전송 방법.
  9. ACK/NACK을 수신하는 통신 장치에 있어서,
    수신된 데이터에 대해 채널 복호화를 수행한 후 TB(Transport Block) CRC(Cyclic Redundancy Check)를 검사하고,
    상기 TB CRC 검사 결과에 따라 상기 단말이 ACK 신호를 수신하였는지 NACK 신호를 수신하였는지 여부를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 통신 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 TB CRC 검사가 성공인 경우 상기 데이터의 수신은 성공적이며 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 ACK을 수신한 것으로 판단하는, 통신 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 다시 검사한 결과 상기 TB CRC 검사가 성공인 경우에는 상기 데이터의 수신이 성공적이고 상기 통신 장치의 이전 데이터 전송에 대해 NACK을 수신한 것으로 판단하는, 통신 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는 사전에 정의된 ACK 마스크(mask)를 상기 TB CRC에 적용하여 상기 TB CRC를 검사하는, 통신 장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    송신기를 더 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 TB CRC 검사가 실패인 경우에는 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)를 적용하여 상기 TB CRC를 다시 검사하고, 상기 TB CRC 검사가 다시 실패인 경우에는 상기 데이터의 수신은 실패로 판단하여 상기 송신기가 상기 데이터를 전송한 노드로 상기 데이터의 재전송을 요청하는 신호를 전송하도록 제어하는, 통신 장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 사전에 정의된 NACK 마스크(mask)는 ACK 마스크와 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것인, 통신 장치.
  15. ACK/NACK을 전송하는 통신 장치에 있어서,
    데이터 전송을 위해 생성된 TB(Transport Block)에 사전에 정의된 ACK 마스크(mask) 또는 NACK 마스크를 적용하는 프로세서; 및
    상기 ACK 마스크 또는 상기 NACK 마스크가 적용된 상기 TB를 인코딩하여 전송하는 송신기를 포함하는, 통신 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크(mask)는 상기 ACK 마스크와 상기 NACK 마스크간의 exclusive OR (XOR) 연산 결과가 모두 1이 되도록 정의된 것인, 통신 장치.
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