KR100588390B1 - 공통 복합 자동 재송 요청(ｈａｒｑ) 과정을 사용하여무선 통신 시스템에서 데이터 패킷을 전송하는 방법 - Google Patents

공통 복합 자동 재송 요청(ｈａｒｑ) 과정을 사용하여무선 통신 시스템에서 데이터 패킷을 전송하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 데이터 플로우(1, 2)의 데이터 패킷이 데이터 및/또는 개별 서비스 지시자(ID)를 가진 무선 통신 시스템이 수신 A에서 상응하는 데이터 플로우(1, 2)에 할당되도록 식별된다. 각각의 데이터 플로우(1, 2)내 데이터 패킷에 대한 시퀀스 번호(SN)는 데이터 플로우(1, 2)의 최초 순서를 설정하기 위해 데이터 플로우에 전송시 부가되며; 이에 따른 장점은 개별 서비스의 데이터 플로우(1, 2)가 공통 HARQ 과정을 사용할 수 있고 이에 따라 상기 HARQ 과정에 따른 수신을 위해 사용된 메모리가 감소될 수 있다는 것이다.

Description

공통 복합 자동 재송 요청(ＨＡＲＱ) 과정을 사용하여 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷을 전송하는 방법 {TRANSMISSION OF DATA PACKETS IN A RADIO COMMUNICATION SYSTEM USING A COMMON HYBRID AUTOMATIC REPEAT REQUEST(HARQ) PROCESS}
본 발명은 무선 통신 시스템 특히, 이동 무선 시스템에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 방법 및 무선국에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서, (음성, 영상 정보 또는 다른 데이터와 같은) 정보는 송신하는 무선국과 수신하는 무선국(기지국과 이동국) 사이에 무선 인터페이스에 의해서 전자기파를 통해 전송된다. 이러한 전자기파는 개별 시스템을 위해 제공된 주파수 대역내 반송 주파수를 사용하여 방출된다. 대략 2000MHz의 주파수 대역내 주파수들이 예를 들면 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 또는 다른 3세대 시스템과 같은 무선 인터페이스를 통한 CDMA 또는 TD/CDMA 전송 방법을 사용하는 차세대 이동 무선 시스템에 제공된다. 주파수분할 다중접속(FDMA), 시분할 다중접속(CDMA) 또는 코드분할 다중접속(CDMA)로 알려진 방법이 신호 소스를 구별한다.
UMTS 표준의 표준화의 일부로서, 데이터 패킷의 효율적인 전송을 지원하는 방법들이 현재 규정되어 있다. 소위 복합 ARQ(HARQ:Hybrid Automatic Repeat Request) 방법이 이러한 분야에서 중요한 기술이다. 복합 ARQ 방법은 수신 장치내 저장 수단(버퍼)내에 부정확하게 수신된 데이터 패킷이 저장되어, 이들이 연속해서 중계되며 적절하게 변조 전송된 데이터 패킷과 조합될 수 있다는 점에서 장점을 가진다. 결함을 가진 데이터 패킷이 거부되는 공지된 순수 ARQ 방법과는 달리, 이러한 방법은 결함을 가진 데이터 패킷을 이용할 수 때문에 수신 품질을 향상시킨다는 장점 또한 가진다. 이러한 수신측 버퍼에 저장된 데이터 패킷은 매우 빠르게 판독되어 데이터 전송 및 분석시 어떠한 불필요한 지연도 발생하지 않도록 한다. 이러한 속성을 갖는 저장 수단들은 일반적으로 매우 고가이다.
UMTS에 대해 현재 규정된 고속 다운링크 패킷 접속(HSDPA)이라 지칭되는 시스템 또한 여러 다른 서비스품질(QoS)을 요청하는 여러 서비스에 대해 동시에 대비할 수 있어야 한다. 데이터에 대한 이들 여러 QoS 요청은 HARQ 과정에서 개별 데이터의 다른 형태의 처리를 필요로 한다. 더욱이, 수신기에 도달한 서비스의 데이터 패킷은 정확한 시퀀스로 기록될 필요가 있다. 전형적으로, 수신기는 무선 인터페이스를 통한 전송 동안 개별 데이터 패킷이 방해받을 수 있기 때문에 정확한 시퀀스로 데이터 패킷을 수신할 수 없을 것이고 ARQ 메커니즘을 통해 다시 요청해야 하는 반면, 다른 데이터 패킷은 이후 시간에 본래대로 전송된 다른 데이터 패킷은 즉시 정확하게 수신된다.
이들 요건을 충족하기 위해, 각각의 서비스에 대해 개별 HARQ 과정을 제공하는 것이 제안되었다. 하지만, 이는 HARQ 과정에 필요한 버퍼의 크기가 다른 서비스들의 수에 의해 곱해진 크기를 가져야 한다는 문제점을 야기하며, 이는 대규모이며 고가의 버퍼 또는 다수의 버퍼가 판독시 제공되어야 한다는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은 버퍼의 효율적 사용을 가능케 하는 방법 및 무선국을 규정하는 것이다. 이러한 목적은 독립 청구항에 따른 방법 및 무선국에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 종속 청구항에 개시된다.
본 발명에 따르면, 다수의 서비스의 데이터 스트림은 공통 HARQ 과정을 사용하여야 한다. 이러한 방식으로, HARQ 과정을 위해 수신측에 제공되어야 하는 버퍼는 도입부에 언급된 방법에 비해 크기가 감소된다.
서비스의 여러 QoS 요구들 사이의 차이점을 구별하기 위해, 전송되어야 할 및/또는 송신측에 저장된 데이터 패킷은 해당 요청에 링크될 수 있다. 이는 예를 들면, 각각의 데이터 패킷이 가능한 수의 추가 전송에 대한 지시와 관련되도록 하는 방식으로 달성될 수 있다. 이는 전송시 개별 최대 가능 지연에 의존한다. 예를 들어, 음성 또는 비디오 전송과 같은 실시간 서비스는 예를 들면, 인터넷 콘텐츠의 다운로딩과 같은 비실시간 서비스에서 보다 짧은 최대 가능 지연을 가진다.
재정렬 버퍼 즉, 수신된 데이터 패킷이 추가 처리 이전에 데이터 스트림의 최초 시퀀스로 재저장되는(restore) 수신측 저장 수단으로 공지된 메모리가 각각의 서비스에 대해 개별적으로 제공될 수 있다. 이러한 버퍼가 비교적 느리고 이에 따라 적절한 가격을 가지기 때문에, 다수의 큰 버퍼를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 예시적인 실시예와 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다.
도 1은 무선 통신 시스템 구조의 블록도.
도 2는 송신 및 수신 무선국내에서의 본 발명에 따른 순서 과정을 도시하는 개략도.
도 3은 무선 인터페이스를 통해 전송하기 위한 데이터 패킷의 구조를 도시하는 도면.
도 1은 상호 연결된 다수의 교환 수단 MSC(이동 교화국)을 가진 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한다. 상기 교환 수단 MSC 중 적어도 하나는 일반적으로 예를 들면, 고정망 통신 시스템과 같은 차세대 통신 시스템으로의 접속 포인트를 제공한다. 기지국 NB(노드 B)는 무선 통신 시스템의 송신/수신 수단으로서 교환 수단 MSC에 접속된다. 기지국 NB는 통신 접속을 통해 단말 특히, 사용자 단말 UE(사용자 장치)로 링크되며, 상기 단말은 이동 또는 고정 단말일 수 있다.
도 1에 도시된 기지국 NB과 사용자 단말(UE) 사이에 사용자 단말 UE로부터 기지국 NB로의 업 링크 및/또는 기지국 NNB으로부터 사용자 단말 UE로의 다운 링크를 갖는 단방향 또는 양방향 통신 접속이 존재한다.
도 2는 송신 Tx(전송) 및 수신 Rx(수신) 무선국의 기능 및 수단을 개략적으로 도시한다. 전송 및 수신을 위한 기능은 각각의 경우 사용자 단말 및 기지국내에 구현될 수 있다.
가장먼저, 무선 인터페이스를 통한 전송용 데이터가 송신측에서 선택된다. 도 2에 도시된 예에서, 다른 서비스의 데이터가 두 개의 데이터 스트림(1, 2)에 의해 식별된다. 단계 3에서, 데이터 스트림, 즉 예시적으로 도시된 데이터 스트림(1) 및 가능하게는 전송 채널 및/또는 전송 포맷이 선택된다. 다음으로, 단계 4에서, 데이터 스트림(1)의 데이터 패킷에 데이터 스트림 식별자가 제공된다. 이 경우, 데이터 스트림의 다수의 데이터 패킷이 동시에 전송될 경우, 이들 데이터 패킷은 함께 링크(연결: concatenate)될 수 있다. 더욱이, 단계 4에서 데이터 패킷은 데이터 스트림- 또는 서비스-특정 시퀀스 번호가 제공된다. 후속하여, 단계 5에서, 소위 개별 CRC 체크섬이 데이터 패킷에 첨부되며, 이러한 체크섬은 전송 에러가 수신측에서 식별될 수 있도록 한다.
이러한 방식으로 공급된 데이터 패킷 DP이 도 3에 예시적으로 도시되어 있다. 이 경우, 데이터 패킷 DP의 헤더 H는 데이터 스트림 식별자 ID 및 시퀀스 번호 SN가 공급되어 있다. 헤더 H 및 실제 사용가능한 데이터 D가 체크섬 CRC에 의해 종료될 수 있다. 데이터 패킷 DP은 본 발명의 범위를 벗어남없이 도시된 것과 다른 구성의 개별 엘리먼트에 동일한 방식으로 구현될 수 있다.
데이터 스트림(1)의 데이터 패킷은 단계 6에서 송신측상의 전송 버퍼내에 저장된 데이터 패킷과 시간-멀티플렉싱되며 부정확한 전송의 경우 전송을 재전송하기 위해 유지되고, 단계 8에서, 무선 인터페이스를 통해 수신 무선국 Rx으로 전송된다. 각각의 경우 전송된 데이터 패킷은 긍정적인 수신 확인응답이 수신될 때까지 전송 버퍼내에 유지되거나 또는 예를 들면, 최대 가능 전송 지연과 같은 QoS 요구로 인해 데이터 패킷의 재전송이 사용될 수 없게 될 것이다.
수신 무선국 Rx에서, 데이터 패킷은 단계 9에서 수신되고 제 1 수신 버퍼(10)에 저장된다. 다음으로, 단계 11에서, 각각의 데이터 패킷의 체크섬 CRC이 검사된다. 만일 단계 11에서 체크섬이 올바른 것으로 설정된다면, 단계 12에서 송신 무선국 Tx이 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었음을 나타내는 ACK(확인응답) 메시지에 의해 시그널링된다. 이러한 데이터 패킷은 전송 버퍼(7)와 수신 버퍼(10)로부터 삭제될 수 있다. 한편, 만일 단계 11에서 데이터 패킷이 부정확하게 수신되었으며 에러가 리던던시(redundancy)에 의해 정류될 수 없다고 설정된다면, 단계 12에서 상기 데이터 패킷이 재전송되어야 한다는 것을 나타내는 NACK(부정적 확인응답) 메시지에 의해 송신 무선국 Tx은 시그널링된다. 이는 전송 버퍼(7) 및 수신 버퍼(10)내에서 데이터 패킷이 정확하게 수신될 때까지 또는 적절하게는 최대 가능 전송 지연이 초과될 때까지 계속 유지될 것이다는 것을 의미한다.
단계 13에서, 수신 무선국 Rx에서, 성공적으로 수신된 데이터 스트림의 데이터 패킷이 데이터 스트림 지시자에 의해 서비스-특정 재정렬 버퍼(14 또는 15)로 할당되고, 이러한 버퍼에서 데이터 스트림의 데이터 패킷의 최초 시퀀스가 재저장된다. 이러한 개별 데이터 스트림(1 또는 2)은 이어서 수신측에서 공지된 방식으로 추가로 처리된다. 선택적으로, 재정렬 버퍼는 모든 서비스에 대해 종합적으로 사용될 수 있는데, 개별 데이터 스트림의 데이터 패킷이 데이터 스트림 지시자에 의해 고유하게 할당될 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법으로서,
    적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)의 데이터 패킷들은 송신측에서 개별 데이터 스트림- 특정 지시자 또는 서비스-특정 지시자(ID)에 의해 식별되어 수신측에서 해당 데이터 스트림(1, 2)에 할당되며,
    공통 HARQ 과정이 상기 적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)을 위해 사용되는, 무선 통신 시스템에서 HARQ 과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)의 데이터 패킷들은 개별 데이터 스트림-특정 시퀀스 번호 또는 서비스-특정 시퀀스 번호(SN)에 의해 추가로 식별되는, 무선 통신 시스템에서 HARQ 과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    데이터 스트림(1, 2)의 다수의 데이터 패킷들의 동시 전송을 위해 상기 데이터 패킷들은 연결되며, 상기 시퀀스 번호(SN)가 데이터 스트림(1, 2)의 다수의 데이터 패킷들에 할당되는, 무선 통신 시스템에서 HARQ 과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 HARQ 과정은 상기 데이터 패킷들의 정확한 수신 또는 부정확한 수신에 대한 확인을 수행하는, 무선 통신 시스템에서 HARQ 과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 스트림(1, 2)의 수신된 데이터 패킷들은 수신측상에 구현된 수신 버퍼(10)내에 저장되는, 무선 통신 시스템에서 HARQ 과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 다수의 수신된 데이터 패킷들은 데이터 스트림- 또는 서비스-특정 재정렬 버퍼(14, 15)내에 저장되며 상기 할당된 시퀀스 번호(SN)에 의해 이들의 최초 시퀀스에 재저장되는, 무선 통신 시스템에서 HARQ 과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 스트림(1, 2)의 전송된 데이터 패킷들은 송신측상에 구현된 전송 버퍼(7)내에 저장되는, 무선 통신 시스템에서 HARQ 과정에 따라 데이터 패킷들을 전송하는 방법.
  8. HARQ 과정에 따라 데이터 패킷을 전송하기 위한 무선 통신 시스템의 무선국으로서,
    개별 데이터 스트림-특정 지시자 또는 서비스-특정 지시자(ID)를 적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)의 데이터 패킷들에 추가하며 상기 적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)을 위해 공통 HARQ 과정을 수행하기 위한 수단을 송신측 상에 포함하는, 무선국.
  9. 제8항에 있어서,
    개별 데이터 스트림-특정 시퀀스 번호 또는 서비스-특정 시퀀스 번호(SN)를 상기 적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)의 데이터 패킷들에 추가하는 수단을 포함하는, 무선국.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 데이터 패킷의 정확한 또는 부정확한 수신을 상기 HARQ 과정에서 확인하는 수단을 포함하는, 무선국.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)의 데이터 패킷들을 저장하기 위해 수신측상에 수신 버퍼(10)를 포함하는, 무선국.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 데이터 스트림(1, 2)의 전송된 데이터 패킷들을 저장하기 위해 송신측상에 전송 버퍼(7)를 포함하는, 무선국.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    사용자 단말(UE) 또는 기지국(NE)으로서 구현되는, 무선국.
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