上記の技術的課題を解決するために、本発明は、無線接続システムで効率的なデータ伝送方法及びパケット再伝送方法を開示する。また、頻繁なパケット送受信が必要な場合、MAC層の制御オーバーヘッドを減らしてリソースを效率的に使用するためのパケット再伝送方法を開示する。
以下の実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素または特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮できる。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施可能である。また、一部の構成要素及び/または特徴を結合させて本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は他の実施例に含まれることができ、または、他の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。
図面についての説明において、本発明の要旨を曖昧にさせうる手順または段階などは省略し、当業者のレベルで理解できる程度の手順または段階も省略する。
本明細書において本発明の実施例は基地局と端末間のデータ送受信関係を中心に説明される。ここで、基地局は、端末と直接通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)を意味する。本文書で、基地局により行われるとした特定動作は、場合によっては基地局の上位ノード(upper node)により行われることもできる。
すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより行われることもできる。ここで、‘基地局’は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)などの用語に代替可能である。また、‘移動端末(MS: Mobile Station)’は、UE(User Equipment)、SS(Subscriber Station)、MSS(Mobile Subscriber Station)または端末(Mobile Terminal)などの用語に代替可能である。
また、送信端は、データまたは音声サービスを伝送するノードを意味し、受信端は、データまたは音声サービスを受信するノードを意味する。したがって、上りリンクでは端末が送信端となり、基地局が受信端となることができる。同様に、下りリンクでは端末が受信端となり、基地局が送信端となることができる。
一方、本発明の移動端末には、PDA(Personal Digital Assistant)、セルラーフォン、PCS(Personal Communication Service)フォン、GSM(Global System for Mobile)フォン、WCDMA(Wideband CDMA)フォン、MBS(Mobile Broadband System)フォンなどを用いることができる。
本発明の実施例は様々な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、一つまたはそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶して、プロセッサにより駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサ内部または外部に設けられ、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。
本発明の実施例は、無線接続システム(例えば、IEEE 802システム、3GPPシステム、3GPP LTEシステムまたは3GPP2システム)のうち少なくとも一つに開示された文書によりサポートすることができる。特に、IEEE 802.16e Rev2_D4(April 2008)文書は、本発明の実施例を充実にサポートすることができる。
以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
以下では、頻繁なパケット再伝送が必要なサービスの中でもVoIPパケット伝送を好適な一例として説明する。
本発明の好ましい一実施例によれば、基地局は、VoIPパケット伝送に対して持続的なリソース割当方法を設定する時、再伝送のための持続的なリソース割当情報を初期制御メッセージ(control message)に含めてあらかじめ移動端末に提供する。上りリンクでは、初期制御メッセージに含まれた再伝送のための情報に基づいて、移動端末が基地局に再伝送パケットなどを再伝送領域を通じて伝送することができる。下りリンクでは、基地局は、移動端末に提供した初期制御メッセージに含まれた再伝送のための情報に基づいて再伝送パケットを移動端末に伝送することができる。
この初期制御メッセージは、様々なシステムで使用されるものとすることができる。特に、IEEE 802.16システムでは、初期制御メッセージとして、MAPメッセージに含まれるMAPIE(MAP Information Element)やMAC管理メッセージ(MAC management message)などを使用することができる。
初期制御メッセージは、移動端末が基地局のネットワークに進入しながらハンドオーバーをする場合に、相互接続が設定される過程で用いられることができ、基地局と移動端末が新しいサービスを生成する時に最初に提供する制御メッセージでありうる。すなわち、最初のVoIPパケットを伝送するために割り当てる制御メッセージでありうる。また、沈黙区間(Silence period)の後に会話区間で再びサービスを提供する場合にも初期制御メッセージを用いることができる。もちろん、上述したメッセージ以外の他の制御メッセージを初期制御メッセージとして用いることもできる。
様々なMAC管理メッセージの一例として、DSA−REQ/RSP(Dynamic Service Addition Request/Response)、UCD(Uplink Channel Descriptor)/DCD(Downlink Channel Descriptor)、SBC−REQ/RSP(SS Basic Capability Request/Response)メッセージなどがある。また、これらのメッセージに限定されず、様々なMAC管理メッセージをシステム要求事項に応じて用いることができる。
すなわち、基地局は最初に移動端末にVoIPサービスを提供する場合に、DL−MAP IEまたはUL−MAP IEなどのような下りリンク制御メッセージを用いて移動端末に再伝送に必要な情報を伝送することができる。また、基地局が移動端末に最初にVoIPサービスを提供する時に、基地局と移動端末が再伝送と関連した情報を交渉することができる。
再伝送に必要な情報は、再伝送のための固定されたリソース割当領域情報、MCSレベル(Modulation and Coding Scheme level)情報、再伝送時点(例えば、NACK信号を受信した後に何番目のフレーム後に再伝送しなければならないかに関する情報)を含むことができる。
また、再伝送に必要な情報には、移動端末や基地局があらかじめ指定されたリソース割当領域を通じてパケットを送受信するにもかかわらず続いてNACK信号が発生する場合には、基地局は、所定回数のNACK信号を受信した後に新しい再伝送のための制御メッセージを移動端末に伝送して、新しい再伝送のための無線リソース領域を割り当てることができる。この所定回数のNACK信号は、システムの要求事項によって変わることができ、本発明の好ましい実施例では、NACK信号を2回連続して受信した場合を例として説明する。
以下に説明する本発明の好ましい実施例で、再伝送のためにあらかじめ割り当てた領域は、再伝送が発生した場合にのみ使用し、再伝送をする必要がない場合には他の一般メッセージを伝送するために使用することができる。これは、余計に固定的な特定領域を確保することから生じうる無線リソースの浪費を減らすためである。
基地局と移動端末とがVoIPパケットを送受信する過程で、下りリンクに対して再伝送が発生すると、基地局は、あらかじめ指定されたリソース領域で再伝送パケットを伝送し、端末は、あらかじめ指定された再伝送のための領域に関する情報に基づいてパケットを受信することができる。
もし、上りリンクに対して再伝送が発生すると、移動端末は、基地局からあらかじめ割り当てられたリソース領域を通じて再伝送パケットを伝送し、基地局は、あらかじめ指定された領域を通じてパケットを受信することができる。すなわち、再伝送をしたパケットに誤りが発生すると、初期再伝送と同じ方法(NACKを受信した後に、特定フレームの初期に割り当てられた領域を用いる方法)を用いて再伝送を行う、または、基地局が再伝送のための領域情報を用いて再伝送を行う時に、制御メッセージを用いて誤り発生を移動端末に知らせることができる。
本発明の好ましい実施例で、パケットに誤りが発生したということは、送受信するパケット自体に誤りが発生した場合だけでなく、有無線上でパケットが失われて、移動端末や基地局でこれを受信できない場合を含み、その他移動端末や基地局で本来のパケットを復元できないあらゆる場合を含む概念である。
以下では、MAC層で用いられる再伝送方法について説明する。
図1は、下りリンクでVolPパケットを伝送する時にHARQを使用する実施例を示すフローチャートである。
図1を参照すると、基地局(BS: Base Station)から移動端末(MS: Mobile Station)にVoIPサービスを提供するためにVoIPパケットを伝送する方法がわかる。基地局BSで下りリンクでDL VoIP packet #1を伝送する時に誤りが発生したり、このパケットを有無線上で失い、移動端末で受信できない場合が発生すると(S101)、移動端末は、NACK信号を基地局に伝送する(S102)。
この時、基地局は、上記S101段階で端末に伝送したDL VoIP packet #1を再伝送するために、再伝送のための制御メッセージに新しいMCSレベル(Modulation and Coding Scheme level)及び新しいリソース割当領域情報を含めて移動端末に伝送する(S103)。
移動端末に制御メッセージを伝送することによって新しいリソース領域を割り当てた基地局は、これを通じて移動端末にDL VoIP packet #1を再伝送する(S104)。上記S104段階で移動端末が正常にパケットを受信すると、移動端末は基地局にACK信号を伝送する(S105)。
基地局は、持続的なVoIPサービスを提供するために、次のVoIPパケットであるDL VoIP packet #2を移動端末に伝送する。しかし、DL VoIP packet #2に誤りが生じたり、有無線上で失われたりした場合、移動端末は正常にパケットを受信できない(S106)。VoIPパケットを正常に受信できなかった移動端末は、基地局にNACK信号を伝送する(S107)。
上記S107段階で移動端末からNACK信号を受信した基地局は、再伝送のための制御メッセージにMCSレベル及びリソース割当領域情報を含めて移動端末に伝送する(S108)。上記S108段階で、移動端末は、再伝送のための制御メッセージに含まれた情報を用いて割り当てられた新しいリソース領域を通じてデータを受信することができる。
基地局は、移動端末に割り当てた新しいリソース領域を通じて、上記S107段階で受信したNACK信号に該当するパケットであるDL VoIP packet #2を移動端末に再伝送する(S109)。
図2は、上りリンクでVolPパケットを伝送する時にHARQを使用する実施例を示すフローチャートである。
図2を参照すると、移動端末MSから基地局BSに上りリンクVoIPパケットを伝送する方法がわかる。移動端末MSから上りリンクでUL VoIP packet #1を伝送する時に誤りが発生したり、有無線上で失われたりして基地局で受信できない場合が発生すると(S201)、基地局は、NACK信号を移動端末に伝送する(S202)。
なお、基地局は、上記S201段階で誤りの生じたUL VoIP packet #1を再び受信するために、再伝送のための制御メッセージに新しいMCSレベル及び新しいリソース割当領域情報を含めて移動端末に伝送する(S203)。
移動端末は、基地局から再伝送のための制御メッセージを受信することによって新しいリソース領域が割り当てられ、この領域を通じて移動端末は基地局にUL VoIP packet #1を再伝送する(S204)。上記S204段階で基地局が正常にパケットを受信すると、基地局は移動端末にACK信号を伝送する(S205)。
移動端末は、持続的なVoIPサービスのために、次のVoIPパケットであるUL VoIP packet #2を基地局に伝送する。しかし、UL VoIP packet #2に誤りがあったり、有無線上で失われたりすると、基地局が正常にパケットを受信できない場合が発生しうる(S206)。VoIPパケットを正常に受信できなかった基地局は、移動端末にNACK信号を伝送する(S207)。
上記S207段階で移動端末にNACK信号を伝送した基地局は、再伝送のための制御メッセージに、上記S203段階で提供した情報とは異なるMCSレベル及びリソース割当領域情報を含めて移動端末に伝送する(S208)。上記S208段階で移動端末は再伝送のための制御メッセージに含まれた情報を用いて割り当てられた新しいリソース領域を用いてデータを伝送することができる。
移動端末は、基地局から割り当てられた新しいリソース領域を通じて、上記S207段階で受信したNACK信号に該当するパケットであるUL VoIP packet #2を基地局に再伝送する(S209)。
図1及び図2に示すように、基地局や移動端末が、誤りの生じたパケットに対して再伝送を行うために、誤りが発生する度に、基地局は、再伝送のための新しいリソース割当領域情報(またはMCSレベル情報)を含む制御メッセージ(例えば、MAP IE)を反復して移動端末に伝送する。
図3は、本発明の一実施例による、基地局が移動端末に再伝送のための固定的な無線リソース領域を割り当てる方法を示す図である。
図3で、横軸はフレーム単位として時間単位を表し、縦軸は周波数単位を表す。フレーム1及びフレーム5で、P1は、下りリンクでは持続的なVoIPパケットの伝送のために、上りリンクでは第1移動端末からVoIPパケットを受信するために、基地局が第1移動端末に割り当てた領域を表す。また、P2は第2移動端末、P3は第3移動端末、P4は第4移動端末のためにそれぞれ割り当てられた無線リソース領域を表す。
図3を参照すると、基地局は、再伝送のための領域を、VoIP連結を有するそれぞれの移動端末に一つずつ区別して割り当てる。下りリンクでは、基地局が、割り当てられた領域を通じて移動端末にVoIPパケットを伝送し、上りリンクでは移動端末が、割り当てられた領域を通じて基地局にVoIPパケットを伝送する。すなわち、第1移動端末はP1を通じて基地局とVoIPパケットを送受信し、他の移動端末もそれぞれ割り当てられた領域を通じてVoIPパケットを基地局と送受信する。
フレーム3及びフレーム7で、R1はP1に、R2はP2に、R3はP3に、R4はP4にそれぞれ対応して再伝送のために割り当てられた領域を表す。基地局は、初期制御メッセージに再伝送のための情報を含めてそれぞれの移動端末に伝送することができる。したがって、再伝送が発生する場合、基地局及び移動端末は、あらかじめ設定した再伝送領域を通じて再伝送するパケットを送受信することができる。すなわち、基地局及び移動端末がそれぞれP1、P2、P3及びP4を通じて送受信したVoIPパケットに誤りが発生した場合、基地局及び移動端末は、あらかじめ割り当てられた無線リソース領域であるR1、R2、R3及びR4を通じて再伝送パケットを送受信することができる。
しかし、第1〜第4移動端末が基地局とパケットを送受信する過程で誤りが発生しないにもかかわらず、再伝送のためにあらかじめ割り当てられた領域を維持し続くと、無線リソースの浪費になりうる。したがって、再伝送が必要でない場合は、再伝送のためにあらかじめ割り当てられた領域を、基地局とそれぞれの移動端末の他のパケットを伝送するために使用することができる。このような約束は、基地局と移動端末が最初に相互接続をしたり、最初にサービスを受ける時に互いに交渉過程を通じて設定することができる。
図4は、本発明の他の実施例による、基地局が移動端末に再伝送のための無線リソース領域を割り当てる方法を示す図である。
図4で、横軸はフレーム単位として時間単位を表し、縦軸は周波数単位を表す。フレーム1及びフレーム5で、P1は、下りリンクでは持続的に移動端末にVoIPパケットを伝送するために、上りリンクでは第1移動端末からVoIPパケットを受信するために、基地局が第1移動端末に割り当てた領域を表す。また、P2は、第2移動端末、P3は第3移動端末、P4は第4移動端末のためにそれぞれ基地局から割り当てられた無線リソース領域を表す。
図4を参照すると、下りリンクでは基地局が割り当てられた領域を通じて移動端末にVoIPパケットを伝送し、上りリンクでは移動端末が割り当てられた領域を通じて基地局にVoIPパケットを伝送する。すなわち、第1移動端末はP1を通じて基地局とVoIPパケットを送受信し、その他の移動端末もそれぞれ割り当てられた領域を通じてVoIPパケットを基地局と送受信することができる。
図4において、基本的に、VoIPパケットを送受信するために移動端末に割り当てられる領域は、図3のそれと同一にし、ただし、再伝送領域の割り当てることにおいて相違している。基地局は、同一の属性(例えば、パケット伝送のために割り当てられたリソース領域の大きさが同一である)を有する端末同士を一グループにし、グループ単位に一つの再伝送のための無線リソースを割り当てることができる。すなわち、基地局が再伝送領域を構成する場合、同一のフレームで同一のリソース割当領域大きさを有する移動端末同士を一つ以上のグループにした後、再伝送のためのリソース割当領域は、それぞれのグループ別に割り当てることができる。
図4を参照すると、第1移動端末及び第2移動端末に割り当てられた無線リソース領域の大きさが同一なので、これらを一つのグループにし、第3移動端末及び第4移動端末に割り当てられた無線リソース領域の大きさが同一なので、他のグループにすることができる。したがって、フレーム3及び7で、第1移動端末及び第2移動端末の再伝送領域としてはR1(P1及びP2領域の再伝送のために割り当てられた再伝送領域)が割り当てられ、第3及び第4移動端末の再伝送領域としてはR2(P3及びP4領域の再伝送のために割り当てられた再伝送領域)が割り当てられる。
本発明の他の実施例で、もし、同一の再伝送領域が割り当てられた全ての移動端末で再伝送が発生した場合、同一の再伝送領域を用いてVoIPパケットを送受信すると、互いに衝突が発生し、再伝送パケットも正常に送受信できなくなる問題点が生じうる。したがって、このような場合には、一つの移動端末には、既に割り当てられた再伝送領域を使用し続けるようにし、他の移動端末には、既に割り当てられた再伝送領域ではなく、別の領域を再伝送のために割り当てる必要がある。
例えば、上りリンクでP1及びP2を通じて第1及び第2移動端末がVoIPパケットを基地局に伝送したとする。この時、基地局では、P1及びP2を通じて受信したVoIPパケットの両方に誤りが発生した場合は、それらの移動端末にNACK信号を伝送して、該当のパケットの再伝送を要請する。各移動端末がNACK信号を受信し、初期制御メッセージを通じて基地局からあらかじめ割り当てられた固定された再伝送領域であるR1を通じて同時に再伝送パケットを伝送すると、これら再伝送パケットが互いに衝突する場合が生じうる。
したがって、グループ別に再伝送領域を割り当て、同一のグループに属する移動端末に同時に誤りが発生した場合には、基地局は新しい再伝送領域を割り当てる必要がある。
すなわち、第1移動端末は初期制御メッセージを通じて割り当てられた再伝送領域であるR1を通じてパケットを再伝送するようにし、第2移動端末には付加的に再伝送のための制御メッセージを伝送して、R1ではなく他の再伝送のための無線リソース領域を割り当てることで、相互衝突を避けるように制御することができる。
図5は、本発明のさらに他の実施例による、基地局が移動端末に再伝送のための無線リソース領域を割り当てる方法を示す図である。
図5で、横軸はフレーム単位として時間単位を表し、縦軸は周波数単位を表す。フレーム1及びフレーム5で、P1は、下りリンクでは持続的に移動端末にVoIPパケットを伝送するために、上りリンクでは第1移動端末からVoIPパケットを受信するために、基地局が第1移動端末に割り当てた領域を表す。P2は第2移動端末、P3は第3移動端末、P4は第4移動端末のためにそれぞれ基地局から割り当てられた無線リソース領域を表す。
図5を参照すると、下りリンクでは基地局が割り当てられた領域を通じて移動端末にVoIPパケットを伝送し、上りリンクでは移動端末が割り当てられた領域を通じて基地局にVoIPパケットを伝送することができる。すなわち、第1移動端末は、P1を通じて基地局とVoIPパケットを送受信し、その他の移動端末もそれぞれ割り当てられた領域を通じてVoIPパケットを基地局と送受信することができる。
図5で、基地局がそれぞれの移動端末に無線リソース領域を割り当ててVoIPパケットを送受信することは、図3及び図4におけると同様である。
ただし、それぞれの移動端末に別々に再伝送領域を割り当てずに、再伝送のための共有再伝送チャネル(Common ReTx channel)を設定し、再伝送発生時に全てこの共有再伝送チャネルを用いて再伝送を行うようにする点が異なる。すなわち、VoIPパケット再伝送のために使用できるリソース領域である共有再伝送チャネルを定めておき、再伝送発生時にこれを使用することができる。
例えば、VoIP下りリンクで2個以上の移動端末に対して再伝送が発生した場合、基地局は、いずれか一方の移動端末を選択した後に、共有再伝送チャネルを通じて選択した移動端末にパケットを再伝送するようにする。基地局は、選択されなかった移動端末に、同一フレームで指定されたリソース領域を割り当て、再伝送過程を行うようにする。
上りリンクで2個以上の移動端末に対して再伝送が発生した場合には、基地局は、同一のフレームで一つの移動端末のみ共有チャネルを通じて再伝送パケットを伝送できるように指定した上で各移動端末に知らせる。基地局は、選択されなかった移動端末が再伝送を行えるように、同一のフレームで再伝送のための別の領域を割り当てることができる。
図5を参照すると、同一フレームでVoIPパケットを伝送する移動端末は、再伝送のために共用再伝送チャネルを使用する。R1は、P1及びP2の再伝送のために共用再伝送チャネルの一部を割り当てたリソース領域を表し、R2は、P3及びP4の再伝送のために共用再伝送チャネルを割り当てたリソース領域を表す。R2の領域は、R1の領域を含むことができる。
もし、上りリンクで一つ以上の端末で再伝送が発生した場合は、一つ以上の移動端末が同一の再伝送領域を通じて再伝送を行うと相互衝突が生じうる。したがって、同一の再伝送チャネルを使用する場合に多数の移動端末に再伝送が発生すると、一つの移動端末のみ共用再伝送チャネルを用いて再伝送過程(下りリンクでは基地局から移動端末へ、上りリンクでは移動端末から基地局へ再伝送)を行い、残りの移動端末にはそれぞれリソース領域を割り当てて、再伝送過程を行うようにすることができる。
共用再伝送チャネルを用いて再伝送を行う場合にも、共用再伝送チャネルのうち使用しない領域は、他のパケットの伝送のために使用することができる。例えば、R1領域を用いて再伝送が行われる場合、基地局は、R2領域のうち、R1領域以外の他の領域を用いてVoIPパケットを送受信することができる。
図3〜図5で再伝送のためのリソース割当は、初期伝送と同じ領域を使用してもよく、別の領域を使用しても良い。もし、初期伝送と同じ領域を使用する場合は、リソース割当領域情報を別に知らせる必要がなく、以前に割り当てられた領域と同じリソース領域を通じてパケットを伝送すればよい。
図6は、本発明の一実施例による、下りリンクで持続的なHARQ設定方法を用いて再伝送を行う場合を示すフローチャートである。
図6を参照すると、基地局は、再伝送のための制御メッセージを用いて移動端末に再伝送のための情報を伝達する(S601)。
S601段階で、再伝送のための制御メッセージは、特定UL/DL−MAP IEまたはDSA−REQ/RSPメッセージであり、システムの要求事項によって他のMAC管理メッセージにすることもできる。また、再伝送のための情報には、固定されたリソース割当領域に関する情報及びMACレベル情報または伝送時点(例えば、NACKを受信してから何番目のフレーム後に再伝送をするかに関する情報)を含むことができる。
また、再伝送のための固定的な無線リソース領域を割り当てる方法は、図3〜図5で説明した方法を用いると好ましい。本発明の一実施例では、一つの移動端末と基地局が通信する場合を仮定するが、一つ以上の移動端末と基地局が通信を行う場合には、図3〜図5の方法を用いて再伝送のための無線リソース領域を割り当てることができる。
図6を参照すると、基地局は、VoIPサービス提供のために、移動端末にDL VoIP packet #1を伝送する。ただし、DL VoIP packet #1に誤りが発生し、移動端末でそれを復元できない場合が発生しうる(S602)。
この時、移動端末は基地局にNACK信号を伝送して、誤りが発生したことを知らせることができる(S603)。
NACK信号を受信した基地局は、他の付加情報無しで、移動端末とS601段階であらかじめ交渉したリソース割当領域などに関する情報を用いて、再伝送のために割り当てられた領域を通じて移動端末にDL VoIP packet #1を再伝送する(S604)。この時、移動端末は、あらかじめ指定された再伝送のために割り当てられた領域を通じて基地局からVoIPパケットを受信することができる。
VoIPパケットを正常に受信した移動端末は、基地局に受信肯定確認(ACK)信号を伝送する(S605)。
基地局は、持続的なVoIPサービスを提供するためにDL VoIP packet #2を移動端末に伝送する(S606)。
ただし、S606段階で伝送したDL VoIP packet #2に誤りが発生したり有無線上で失われたりした場合には、移動端末がそれを正常に受信することができない。したがって、移動端末は基地局にNACK信号を伝送する(S607)。
NACK信号を受信した基地局は、再伝送のための制御メッセージに含まれたリソース割当領域に関する情報及びMCSレベルまたは再伝送時点に関する情報などに基づいてDL VoIP packet #2を再伝送する(S608)。
図7は、本発明の他の実施例による、上りリンクで持続的なHARQ設定方法を用いて再伝送を行う場合を示すフローチャートである。
図7を参照すると、基地局は、再伝送のための初期制御メッセージを用いて移動端末に再伝送のためのリソース割当領域などに関する情報を伝達することができる(S701)。
S701段階で、再伝送のための制御メッセージは、特定UL/DL−MAP IEまたはDSA−REQ/RSPメッセージであっても良く、システムの要求事項によって別のMAC管理メッセージとしても良い。また、再伝送のための情報には、固定されたリソース割当領域に関する情報及びMACレベル情報または伝送時点(例えば、NACKを受信した後に何番目のフレーム後に再伝送をするかに関する情報)を含むことができる。
また、再伝送のための固定的な無線リソース領域を割り当てる方法は、図3乃至図5で説明した方法を用いると好ましい。本発明の他の実施例では、一つの移動端末と基地局が通信する場合を仮定するが、一つ以上の移動端末と基地局が通信を行う場合には、図3乃至図5の方法を用いて再伝送のための無線リソース領域を割り当てることができる。
図7を参照すると、移動端末は、VoIPパケットの伝送のために基地局にUL VoIP packet #1を伝送する。ただし、UL VoIP packet #1に誤りが発生し、基地局でこれを復元できない場合が生じうる(S702)。
この時、基地局は移動端末にNACK信号を伝送して、誤りが発生したことを知らせることができる(S703)。
NACK信号を受信した移動端末は、他の付加情報無しで、S701段階で基地局とあらかじめ交渉したリソース割当領域などに関する情報を用いて、再伝送のために割り当てられた領域を通じて基地局にUL VoIP packet #1を再伝送する(S704)。この時、基地局は、あらかじめ指定された再伝送のために割り当てられた領域を通じて移動端末からVoIPパケットを受信することができる。
VoIPパケットを正常に受信した基地局は、移動端末に受信肯定確認(ACK)信号を伝送する(S705)。
移動端末は、持続的なVoIPサービスためにUL VoIP packet #2を基地局に伝送する(S706)。
ただし、S706段階で伝送したUL VoIP packet #2に誤りが発生したり有無線上で失われたりした場合には、基地局がそれを正常に受信することができない。したがって、基地局は移動端末にNACK信号を伝送する(S707)。
NACK信号を受信した移動端末は、再伝送のための制御メッセージに含まれたリソース割当領域に関する情報及びMCSレベルまたは再伝送時点に関する情報などに基づいてUL VoIP packet #2を再伝送する(S708)。
図6及び図7で、移動端末と基地局はVoIPサービスのように頻繁なパケットの送受信が必要な場合、基地局は、あらかじめ再伝送のために固定されたリソース割当領域を設定し、それを初期制御メッセージを通じて移動端末に伝送することができる。したがって、再伝送が必要な度に再伝送のために制御メッセージを送受信しなくても、あらかじめ指定された領域を通じて直ちに再伝送をすることができ、效率的にデータパケットを伝送することができる。また、基地局が、再伝送が必要な度に移動端末に制御メッセージを伝送する必要がないため、MAC層におけるオーバーヘッドを減らすことができる。
図8は、本発明のさらに他の実施例による、下りリンク及び上りリンクで持続的なHARQ設定方法を用いて再伝送を行う時におけるパケット誤り処理方法を示すフローチャートである。
図8を参照すると、基地局は、再伝送のための制御メッセージを用いて移動端末に再伝送のためのリソース割当領域などに関する情報を伝達する(S801)。
S801段階で、再伝送のための制御メッセージは、特定UL/DL−MAP IEまたはDSA−REQ/RSPメッセージであっても良く、システムの要求事項によって別のMAC管理メッセージにしても良い。また、再伝送のための情報には、固定されたリソース割当領域に関する情報及びMACレベル情報または伝送時点(例えば、NACKを受信した後に何番目のフレーム後に再伝送をするかに関する情報)を含むことができる。
また、再伝送のための固定的な無線リソース領域を割り当てる方法は、図3乃至図5で説明した方法を用いると好ましい。本発明のさらに他の実施例では、一つの移動端末と基地局が通信する場合を仮定するが、一つ以上の移動端末と基地局が通信を行う場合には、図3乃至図5の方法を用いて再伝送のための無線リソース領域を割り当てることができる。
図8を参照すると、基地局と移動端末がVoIPサービスを送受信する場合に、VoIPパケットを再伝送する場合がよく発生する。図8で、基地局が移動端末に下りリンクパケットであるDL VoIP packet #1を伝送したものの、誤りが発生したし、再びDL VoIP packet #1を、初期制御メッセージに含まれたリソース割当領域情報を用いてあらかじめ指定されたリソース領域を通じて移動端末に伝送した。しかし、再伝送したDL VoIP packet #1に誤りがあったりまたは有無線上で損失されたりして移動端末が正常に受信できなかった場合が生じうる(S802)。
S802段階のような場合が発生すると、移動端末は基地局にNACK信号を伝送して、正常にパケットを受信できなかったことを知らせる(S803)。
NACK信号を受信した基地局は、初期制御メッセージに含まれた再伝送のために設定した情報を用いて再びDL VoIP packet #1を移動端末に再伝送する(S804)。
移動端末と基地局が続けてVoIPサービスを行う間に、移動端末から基地局へVoIPパケットを伝送する上りリンク通信が行なわれることができる。
移動端末が基地局にUL VoIP packet #1を伝送する過程で、UL VoIP packet #1を再伝送する場合が生じうる。この時、UL VoIP packet #1を再伝送した場合にも、再伝送したパケットに再び誤りが生じうる(S805)。
このような場合には、基地局は、NACK信号を移動端末に再び伝送して、移動端末から伝送された上りリンクパケットに誤りが発生したことを知らせる(S806)。
NACK信号を受信した移動端末は、初期制御メッセージに含まれた再伝送のためのリソース割当領域情報などを用いて基地局にUL VoIP packet #1を再伝送することができる。
図8では、基地局が移動端末にVoIPサービスを提供する過程で上りリンクまたは下りリンクで再伝送をしたVoIPパケットに誤りが発生した場合を説明した。図8では、再伝送をしたVoIPパケットに誤りが発生し続いても、初期制御メッセージを通じて割り当てられた再伝送領域を引き続き使用する場合を示す。
しかし、初期に設定した再伝送領域が移動端末の通信環境に適合しない場合がありうる。このような場合には、誤りが発生し続くチャネルの代わりに新しい再伝送領域を割り当て、新しい再伝送領域を通じてパケットを送受信することが、データ処理効率面でより有利になりうる。
図9は、本発明のさらに他の実施例による、下りリンク及び上りリンクで持続的なHARQ設定方法を用いて再伝送を行う時に、反復して誤りが検出される場合におけるパケット誤りを処理する方法を示すフローチャートである。
図9を参照すると、基地局は、再伝送のための持続的なリソース割当情報を初期制御メッセージに含めることで、あらかじめ移動端末に再伝送領域情報を知らせることができる(S901)。
上記S901段階で、再伝送に必要な情報は、固定されたリソース割当領域情報とMCSレベル情報または伝送時点(NACK信号を受信した後に何番目のフレームに再伝送をするかに関する情報)を含むことができる。
また、新しい伝送領域を通じて再伝送を行ったにもかかわらず持続して誤りが発生する場合に備えて、基地局は移動端末と所定のNACK信号を反復して受信する回数を交渉することができる。基地局または移動端末がこの所定回数以上NACK信号を受信すると、基地局は再び新しい再伝送領域を割り当てるための制御メッセージを伝送することができる。
本発明のさらに他の実施例では、所定のNACK信号を受信する回数を2回とした。もちろん、この所定のNACK信号を受信する回数は、システムの要求事項によって変わることができ、通信環境によって変わることもできる。
また、再伝送のために固定的な無線リソース領域を割り当てる方法は、図3乃至図5で説明した方法を用いると好ましい。本発明のさらに他の実施例では、一つの移動端末と基地局が通信する場合を仮定するが、一つ以上の移動端末と基地局が通信を行う場合には、図3乃至図5の方法を用いて再伝送のための無線リソース領域を割り当てることができる。
図9を参照すると、下りリンク伝送において、基地局は移動端末にDL VoIP packet #1を伝送する。ただし、DL VoIP packet #1に誤りが発生したりDL VoIP packet #1が有無線上で失われたりする場合が生じうる(S902)。
移動端末は、受信したパケットに誤りがあり、正常にパケットに含まれた情報を確認できない、または、パケットが失われて受信できない場合は、受信失敗を知らせるためにNACK信号を基地局に伝送する(S903)。
NACK信号を受信した基地局は、初期制御メッセージに含まれたリソース割当領域情報を用いて、再伝送のためにあらかじめ設定した再伝送領域を通じてDL VoIP packet #1を再伝送することができる(S904)。しかし、再伝送されたVoIPパケットにも誤りが発生した場合、移動端末は再びNACK信号を基地局に伝送する(S905)。
基地局にとっては、移動端末から受信したNACK信号の回数が2回となるので、初期サービス設定時に移動端末と交渉した回数を満たす。したがって、基地局は再び、新しい再伝送領域を割り当てるために再伝送のための制御メッセージを移動端末に伝送する(S906)。S906段階で再伝送領域を割り当てるための制御メッセージには、新しい再伝送領域に関する情報とMCSレベル情報または伝送時点に関する情報が含まれることができる。
基地局がS906段階で制御メッセージを通じて移動端末に新しい再伝送領域を割り当て、再びDL VoIP packet #1を再伝送できる(S907)。移動端末は、DL VoIP packet #1を正常に受信すると、基地局にACK信号を伝送して、伝送成功を知らせることができる。
VoIPサービスを送受信する途中に、上りリンクでデータパケットを伝送する場合が発生しうる。すなわち、移動端末が基地局にVoIPパケットを伝送する過程で、UL VoIP packet #1を基地局に再伝送する場合が生じうる(S908)。
ただし、S908段階で再伝送したVoIPパケットにも誤りが発生した場合、基地局は移動端末にNACK信号を伝達して、パケットに誤りが発生したことを知らせることができる(S909)。
S909段階でNACK信号を受信した移動端末は、連続して2回NACK信号を受信した場合に該当するので、最初サービス形成時に基地局と交渉したNACK信号を受信した回数を満たすことになる。この時、基地局は、移動端末から受信したVoIPパケットに誤りが2回以上発生した事実を既に知っているので、移動端末の要請がなくても、移動端末に新しい再伝送領域を割り当てるために制御メッセージを伝送することができる(S910)。
S910段階で新しい再伝送領域が割り当てられた移動端末は、基地局にUL VoIP packet #1を再伝送することができる(S911)。
本発明のさらに他の実施例では、下りリンクまたは上りリンクで再伝送領域を割り当てて再伝送を行っても反復的に誤りが発生する場合を示す。この場合、基地局は、再び新しい再伝送領域を割り当て、続けて誤りが発生するチャネルの代わりに別のチャネルを通じてVoIPパケットを伝送することによって、データ処理効率を増加させることができる。
図10は、本発明のさらに他の実施例による、上りリンクで基地局が一つ以上の移動端末とVoIPサービスを送受信する過程で再伝送を行う方法を示すフローチャートである。
図10を参照すると、基地局は、自身のサービス領域内に存在する一つ以上の移動端末にVoIPサービスを提供することができる。この時、基地局は、再伝送のための初期制御メッセージを用いて、多数の移動端末のうち第1移動端末MS1及び第2移動端末MS2に、パケット再伝送のためのリソース割当領域などに関する情報を伝達することができる(S1001,S1002)。
S1001及びS1002段階で、再伝送のための初期制御メッセージは特定UL/DL−MAP IEまたはDSA−REQ/RSPメッセージであっても良く、システムの要求事項によって別のMAC管理メッセージにしても良い。また、再伝送のための情報には、固定されたリソース割当領域に関する情報及びMACレベル情報または伝送時点(例えば、NACKを受信した後に何番目のフレーム後に再伝送をするかに関する情報)を含むことができる。また、再伝送のための固定的な無線リソース領域を割り当てる方法は、図4及び図5で説明した方法を用いることが好ましい。
本発明のさらに他の実施例で、基地局がMS1及びMS2を同じ属性(例えば、割り当てられたリソース領域の大きさが同一である)を有する端末であると見なし、一つのグループにし、MS1及びMS2に同一の再伝送領域を割り当てたり、VoIPパケット再伝送のための共有再伝送チャネルを指定したりすることができる。
MS1は、VoIPパケットの伝送のために基地局にUL VoIP packet #1を伝送する(S1003)。また、MS2は、VoIPパケットの伝送のために基地局にUL VoIP packet #2を伝送する(S1004)。ただし、UL VoIP packet #1及びUL VoIP packet #2に誤りが発生して、基地局でそれを復元できない場合が生じうる。
基地局は、当該上りリンクVoIPパケットに誤りが発生したことをNACK信号を通じてMS1及びMS2に知らせる(S1005,S1006)。
この時、MS1及びMS2が再伝送を行う場合、同一の再伝送領域が割り当てられたため、同時に同一の領域を通じてパケットを再伝送することができない。したがって、基地局は、MS1は、既に割り当てられた再伝送領域を通じてパケットを再伝送するようにし、MS2には他の再伝送領域を割り当て、この領域を通じて再伝送をするようにしなければならない。したがって、基地局は、再伝送のための制御メッセージを通じてMS2に新しい再伝送領域を割り当てることができる(S1007)。
MS1は、S1001段階であらかじめ割り当てられた再伝送領域を通じてUL VoIP packet #1を再伝送し(S1008)、MS2は、S1007段階で再び割り当てられた再伝送領域を通じて、UL VoIP packet #2を再伝送することによって、再伝送するパケット間の衝突を防止することができる(S1009)。これにより、再伝送されるパケット間の衝突なしでより効率的なパケット再伝送を行うことができる。
本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化できることは当業者には自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いかなる面においても制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内におけるあらゆる変更は本発明の範囲に含まれる。