KR20070090343A - 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를효율적으로 감지하는 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를효율적으로 감지하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20070090343A
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Abstract

복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법 및 장치에 있어서, 상기 방법은, HARQ 송신측으로부터 특정 프로세서를 통해 새로운 HARQ 패킷과 상기 HARQ 패킷의 디코딩을 위한 제어 정보를 수신하여 상기 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트인지를 검사하는 과정과, 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 긍정적 인지신호(ACK)를 전송하여 예상되었던 이벤트인 경우, 패킷 디코딩을 수행하는 과정과, 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 부정적 인지신호(NACK)를 전송하여 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트가 아닌 경우, 상기 수신한 패킷 제어정보 중 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)를 검사하는 과정과, 상기 HTCC가 ACK 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 경우는 패킷 디코딩을 수행하는 과정과, 상기 HTCC가 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 것임을 나타내는 경우는, NACK/ACK 에러 보고메시지를 송신측으로 전송한 뒤, 패킷 디코딩 과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
NACK/ACK error, HTCC, HARQ transmission cycle

Description

이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 효율적으로 감지하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENTLY DETECTION OF NACK AND ACK ERROR IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 LTE 이동통신시스템 구조의 일 예를 도시한 도면.
도 2는 HARQ 동작의 일 예를 도시한 도면.
도 3은 HARQ가 ARQ 동작을 돕는 과정을 도시한 도면.
도 4는 종래의 NACK/ACK 에러 감지 방식을 도시한 도면.도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HTCC를 공통 제어 채널을 통해 전달하는 절차를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HARQ 패킷의 송수신 절치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 동작을 도시한 도면.
도 8는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 또 다른 동작을 도시한 도면.
도 9은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신기의 구조를 도시한 도면.
본 발명은 HARQ를 이용해서 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적 인지 신호가 긍정적 인지 신호로 오인되는 오류를 효율적으로 감지하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다. 상기 LTE는 2010년을 상용화 목표로 하는, 100 Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다. 결과적으로 LTE의 구조는 기존의 4 노드 구조에서 2 노드 또는 3 노드 구조로 변경될 것으로 보인다.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 LTE 이동통신시스템 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1에서 보는 바와 같이 ENB(Evolved Node B)(110)와 EGGSN(Evolved Gateway GPRS Serving Node)(115)의 2 노드 구조로 단순화될 수 있다.
상기 ENB(110)는 기존의 Node B에 대응되는 노드로 단말(UE)(105)과 무선 채널로 연결된다. 기존 Node B와 달리 상기 ENB(110)는 보다 복잡한 역할을 수행한 다. LTE에서는 음성패킷망 (Voice over Internet Protocol, 이하 VoIP라 칭함)과 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스될 것이며, 이는 UE(105)들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요함을 의미한다. ENB(110)는 상기 스케줄링을 담당한다.
고속 패킷 하향 접속(HSDPA:High-Speed Downlink Packet Access)이나 역방향 성능향상(EDCH:Enhanced Uplink Dedicated Channel)과 마찬가지로 LTE에서도 상기 ENB(110)와 상기 UE(105) 사이에 오류제어 알고리즘인 복합 자동 재전송 요구 (HARQ:Hybrid ARQ)가 수행된다. 상기 HARQ만으로는 다양한 QoS(Quality of Service) 요구(requirement)를 충족할 수 없으므로, 상위 계층에서 별도의 ARQ(Automatic Retransmission reQuest)가 수행될 수 있으며, 상기 별도의 ARQ (이하 outer-ARQ)역시 상기 UE(105)와 상기 ENB(110) 사이에서 수행된다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 상기 LTE는 20 MHz 대역폭에서 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 무선 접속 기술로 사용할 것으로 예상된다. 그리고 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩율(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 및 코딩(AMC:Adaptive Modulation & Coding) 방식이 적용될 것이다.
상기 HARQ란 이 전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고, 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써, 수신 성공률을 높이는 기법이다. 아래에 HARQ 동작에 대해서 좀 더 자세히 설명한다. 이하 HARQ 송수신을 담당하는 장치를 HARQ 엔터티라고 명명한다. 송신측 HARQ 엔터티는 HARQ 패킷의 전송과 재전송을 담당하고, 수신측 HARQ 엔터티는 HARQ 패킷의 소프트 컴바이닝 및 긍정적 인지 신호/부정적 인지 신호(ACK/NACK) 신호의 전송을 담당한다. 여기서 HARQ 엔터티는 다수의 HARQ 프로세서(Processor)로 구성된다.
상기 HARQ 프로세서란, 사용자 패킷의 송수신을 담당하는 기본 단위 장치이며, 송신측 HARQ 프로세서는 사용자 패킷의 전송과 재전송을 담당하고, 수신측 HARQ 프로세서는 사용자 패킷의 수신과 소프트 컴바이닝을 담당한다. 상기 HARQ 프로세서는 송신측과 수신측에 쌍으로 존재하며, 하나의 HARQ 엔터티에 다수의 HARQ 프로세서를 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다.
아래에 설명하겠지만, 상기 HARQ 프로세서의 동작은 사용자 패킷을 전송하고 이에 대한 ACK/NACK 정보를 수신하고, 다시 재전송을 수행하는 동작들로 구성된다. 그러므로 HARQ 프로세서가 하나만 존재하면, 사용자 데이터를 전송하고, 그에 대한 ACK/NACK 정보를 수신할 때까지 다른 패킷을 전송할 수 없게 된다. 그렇지만 HARQ 프로세서를 여러 개 구비할 경우, 한 프로세서가 ACK/NACK 수신을 위해 대기하는 동안, 다른 프로세서에서 데이터를 전송할 수 있으므로, 다수의 HARQ 프로세서를 구비함으로써, 지속적인 송수신이 가능하다.
상기 HARQ 프로세서의 기본 동작은 다음과 같다. 먼저 송신측 HARQ 프로세서 사용자 데이터를 채널 코딩하여 전송하고, 상기 채널 코딩된 데이터를 차후에 재전송하기 위해서 버퍼에 저장한다. 그리고 상기 데이터에 대한 ACK 정보를 수신하면 상기 데이터를 플러시(flush)하고, 상기 데이터에 대한 NACK 정보를 수신하면 상기 데이터를 재전송한다.
수신측 HARQ 프로세서는 물리 채널을 통해 수신한 데이터를 채널 디코딩하고, 순환중복검사(CRC:Cyclic Redundancy Checking) 연산을 통해 오류 발생 여부를 확인한다. 만약 오류가 발생하였다면, 상기 데이터를 버퍼에 저장하고, NACK 신호를 전송한다. 차후에 상기 데이터에 대한 재전송 데이터가 수신되면, 버퍼에 저장해 두었던 데이터와 상기 재전송 된 데이터를 소프트 컴바이닝한 뒤 오류 발생 여부를 다시 검사한다. 여전히 오류가 존재하는 것으로 확인되면, NACK 신호를 전송하고, 상기 과정을 반복한다. 만약 오류가 해소된 것으로 확인되면, ACK 신호를 전송한다.
상기와 같이 HARQ 동작에서는 오류가 발생한 데이터를 폐기하지 않고 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써, 패킷에 대한 오류 발생 확률(BLER:Block Error Rate)을 낮춘다.
본 발명의 이해를 돕기 위해서 도 2에 HARQ 전송 동작을 간단하게 도시하였다.
도 2를 참조하면, HARQ 엔터티에 4개의 HARQ 프로세서가 구비되어 있으며, 각 프로세서에는 1 ~ 4까지의 식별자가 부여된다. 임의의 사용자 패킷이 프로세서 1을 통해 전송되는 상황을 생각해 보자. 상기 패킷은 임의의 시점에 프로세서 1에서 처리된 뒤, 수신측으로 최초 전송될 것이다(205). 상기 패킷에 대한 부정적 인지 신호(NACK)가 피드백 되고(210), 다시 재전송을 하는 과정을 반복한 후, 임의의 시점에 상기 패킷에 대한 긍정적 인지 신호(ACK)을 수신하면(215), HARQ 송신측은 프로세서 1에 대한 다음 전송 시점에 새로운 패킷의 최초 전송을 시작한다(220).
상기 과정에서 한 패킷에 대한 최초 전송에서 마지막 전송까지의 기간을 HARQ 전송 사이클(225)이라고 명명한다. 이하 본 발명에서는 이전 HARQ 전송 사이클이라는 용어를 임의의 시점에 바로 직전 HARQ 전송 사이클을 의미하는 것이며, 이 전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보는 임의의 시점에 직전 HARQ 전송 사이클에서 전송된 피드백들 중 마지막 피드백 정보를 의미한다. 사용자 패킷 전송에 성공하는 경우에는 해당 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보가 ACK이고, 사용자 패킷 전송에 실패하는 경우에는 해당 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보는 NACK이다.
전술한 바와 같이 HARQ 만으로는 다양한 QoS를 충족시킬 수 없기 때문에, HARQ와 ARQ를 함께 구동하는 것이 일반적이다. 상기 HARQ와 ARQ가 함께 구동될 때는, 상기 HARQ엔터티가 ARQ엔터티에게 HARQ 전송 상태를 알려 줌으로써, 상기 ARQ 동작을 보다 효율적으로 하는 것이 가능하다. 이처럼 상기 HARQ가 ARQ 동작을 돕는 방안은 출원번호 P2005-91333호(이동 통신 시스템에서의 자동 재전송 방법 및 장치)에 제시되어 있다.
상기 HARQ가 ARQ 동작을 돕는 방안에 대해서는 도 3에서 간략히 설명한다. 일반적으로 상기 ARQ 동작은 ARQ 수신측(315)이 ARQ 전송측(305)에 수신 상태를 보고하고, ARQ 전송측(305)이 패킷을 재전송하는 동작으로 이루어진다. 상기 HARQ가 ARQ 동작을 돕는 방안은 HARQ의 전송측(310)이 ARQ 전송측(305)으로 local ACK/NACK(325)을 전달함으로써, 보다 신속한 재전송이 가능하도록 한다. 상기 HARQ 전송측(310)은 ARQ 패킷의 HARQ 전송 상황을 감시해서, 상기 ARQ 패킷에 대한 HARQ 전송이 실패한다면, ARQ 전송측(305)으로 Local NACK을 전달한다. HARQ 동작 중에 임의의 패킷에 NACK/ACK 에러(error)가 발생하면, 상기 패킷은 ARQ 엔터티에서 재전송되어야 한다. 그런데 상기 HARQ 전송측(310)은 NACK/ACK 에러 발생 여부를 알 수 없기 때문에, HARQ 수신측(320)이 NACK/ACK 에러를 감지하여 이를 상기 HARQ 전송측(310)에 보고하여야 한다.
상기 출원번호 P2005-91333호에서는 수신측이 재전송을 기대하고 있을 때 새로운 전송이 시작되면 NACK/ACK 에러가 발생한 것으로 간주한다. 이를 도 4에서 좀 더 자세히 설명한다.
도 4는 종래의 NACK/ACK 에러 감지 방식을 설명한 도면이다.
도 4를 참조하면, HARQ 송신측(410)과 HARQ 수신측(405) 사이에 HARQ 통신이 진행되는 것으로서, 415단계에서는 임의의 시점에 HARQ 송신측(410)에서 HARQ 패킷이 HARQ 프로세서 x를 통해 HARQ 수신측(405)으로 전송된다. 상기 HARQ 패킷을 수신한 상기 HARQ 수신측(405)은 상기 HARQ 패킷을 HARQ 프로세서 x에 저장되어 있던 패킷과 소프트 컴바인한 후 CRC 테스트를 수행한다. 상기 CRC 테스트 수행 결과, 여전히 오류가 있는 것으로 판명되면, 상기 HARQ 수신측(405)은 상기 HARQ 송신측(410)에게 NACK 신호를 전송한다. 이때, 420단계에서 상기 NACK 신호가 무선 채널을 통해 전송되는 동안 오류가 발생하여, 상기 HARQ 송신측(410)이 상기 NACK 신호를 ACK 신호로 오인될 수 있다.
상기 HARQ 송신측(410)은 425단계에서 상기 HARQ 패킷이 성공적으로 전송된 것으로 판단하고, 상기 패킷에 대한 HARQ 동작을 종료한다. 이후, HARQ 송신측 (410)은 430단계에서 임의의 시점에 상기 HARQ 프로세서 x를 통해 새로운 HARQ 패킷을 상기 HARQ 수신측(405)으로 전송한다. 상기 HARQ 수신측(405)은 435단계에서 재전송을 기대하고 있는 상황에서 새로운 패킷 전송이 시작되었으므로 NACK/ACK 에러가 발생한 것으로 간주하고, 상기 새로운 HARQ 패킷에 대한 HARQ 동작을 진행하는 한편, 440단계에서 HARQ 송신측(410)에게 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 전송한다. 상기 NACK/ACK 에러 보고메시지에는 NACK/ACK 에러가 발생한 HARQ 프로세서의 식별자와 NACK/ACK 에러가 일어난 것을 인지한 시점에 관한 정보가 포함된다.
특기할 점은, 수신측이 재전송을 기대하고 있을 때 새로운 패킷이 전송되는 상황은 아래 2 가지 원인에 의해서 초래될 수 있다는 것이다.
1. 수신측이 전송한 NACK이 ACK으로 오인되는 NACK/ACK 에러가 발생
2. 수신측이 전송한 NACK이 오류 없이 송신측으로 전달되었지만, 송신측이 해당 패킷에 대한 전송을 포기하는 상황이 발생.
두 번째 상황은 예를 들어 특정 패킷에 대한 최대 전송 회수 제한 때문에 발생할 수 있다.
그러므로 상기 도 4에서 제시한 방법은 NACK/ACK 에러가 발생하지 않은 경우에도 NACK/ACK 에러가 보고될 수 있다는 점에서 비효율적이라는 문제점이 있었다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 이동통신 시스템에서 HARQ의 부정적 인지 신호가 긍정적 인지 신호로 오인되는 오류를 효율적으로 감지하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예는, 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법에 있어서, HARQ 송신측으로부터 특정 프로세서를 통해 새로운 HARQ 패킷과 상기 HARQ 패킷의 디코딩을 위한 제어 정보를 수신하여 상기 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트인지를 검사하는 과정과, 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 긍정적 인지신호(ACK)를 전송하여 예상되었던 이벤트인 경우, 패킷 디코딩을 수행하는 과정과, 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 부정적 인지신호(NACK)를 전송하여 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트가 아닌 경우, 상기 수신한 패킷 제어정보 중 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)를 검사하는 과정과, 상기 HTCC가 ACK 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 경우는 패킷 디코딩을 수행하는 과정과, 상기 HTCC가 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 것임을 나타내는 경우는, NACK/ACK 에러 보고메시지를 송신측으로 전송한 뒤, 패킷 디코딩 과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예는, 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법에 있어서, 송신측으로부터 HARQ 패킷 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 패킷 제어 정보에 포함된 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)를 검사하는 과정과, 상기 HTCC가 긍정적 인지 신호(ACK) 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전 송 사이클이 종료된 경우는, 패킷 디코딩을 수행하는 과정과, 상기 HTCC가 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료되었다면, HTCC와 연관된 HARQ 프로세서의 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백(feed back)을 검사하는 과정과, 상기 피드백이 ACK였다면, 패킷 디코딩 과정을 수행하는 과정과, 상기 피드백이 NACK이었다면, NACK/ACK 에러 보고 메시지를 송신측으로 전송한 후, 패킷 디코딩 과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치에 있어서,
HARQ 송신측으로부터 특정 HARQ 프로세서를 통해 HARQ 패킷과 상기 HARQ 패킷의 디코딩을 위한 제어 정보를 수신하고, 상기 수신한 HARQ 패킷을 상기 HARQ 프로세서에 저장되어 있던 패킷과 소프트 컴바인한 후 순환중복검사(CRC) 테스트를 수행하여, 상기 테스트 수행 결과를 출력하는 HARQ 수신장치와, 상기 HARQ 수신장치로부터 수신한 상기 HARQ 패킷의 다중화 정보를 이용하여, HARQ 패킷을 적절한 상위 계층으로 전달하는 역다중화 장치와, 상기 패킷 제어정보에 포함된 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)와 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보를 상기 HARQ 수신장치로부터 전달받아, 부정적/긍정적 인지신호(NACK/ACK) 에러 발생 유무를 검사하고, 상기 NACK/ACK 에러 발생 시 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 생성하여 출력하는 NACK/ACK 에러 제어장치와, 상기 HARQ 수신장치로부터 출력된 상기 테스트수행결과에 따라 피드백 신호를 전송하고, 상기 NACK/ACK 에러 제어장치로부터 출력된 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 전송하는 송신장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치에 있어서, 수신측으로부터 피드백 신호를 수신하여, 상기 HARQ 송신 장치로 전달하고, 부정적/긍정적 인지신호(NACK/ACK) 에러 보고메시지를 수신하여 상기 NACK/ACK 에러 제어 장치로 전달하는 수신 장치와, 상기 수신장치로부터 수신한 NACK/ACK 에러 보고 메시지에 따라 재 전송 동작을 수행하는 NACK/ACK 에러 제어 장치와, 반복재전송 요구(ARQ) 장치로부터 전달된 패킷에 다중화 정보를 삽입하여 출력하는 다중화 장치와, 상기 다중화장치로부터 입력된 다중화 정보를 토대로 패킷 제어 정보와, HARQ 패킷을 전송하며, 상기 수신장치로부터 출력된 피드백 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송/폐기 여부를 결정하고, 상기 패킷 제어 정보의 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)에서 ACK 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사이클이 종료됨을 나타내거나, HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 신호 값이 ACK로 수신되었음을 나타내는 값으로 설정하는 HARQ 송신 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 LTE를 예로 들어 설명하였지만, HARQ가 사용되는 모든 이동 통신 시스템에서의 적용이 가능하다.
본 발명의 제 1 실시예로, 공용 제어 채널을 통해 이전 HARQ 패킷의 전송 사이클이 완료된 이유를 알리고, 수신측이 상기 정보를 통해 NACK/ACK 에러를 감지하는 방안을 제시한다. 먼저 LTE 시스템에서 공용 채널과 공용 제어 채널을 통해 데이터를 송수신하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HTCC를 공통 제어 채널을 통해 전달하는 과정을 설명한 도면이다.
수신측(505)과 송신측(510)은 각각 UE와 Node B 또는 Node B와 UE를 의미하며, 상기 도 5에서는 수신측(505)이 UE, 송신측이 Node B인 경우를 설명하도록 한다. 공용 채널(SCH Shared Channel)을 통해 HARQ 패킷을 전송하기 전에, 송신측은 515단계에서 먼저 공용 제어 채널(SCCH, Shared Control Channel)을 통해 패킷 제어 정보(Per Packet Control Information)를 전송한다.
상기 패킷 제어 정보에는 패킷을 수신할 UE의 단축 식별자(short id), 패킷의 크기, 패킷이 전송될 무선 채널 정보, 모듈레이션과 채널 코딩 정보, 신규 데이터 지시자(NDI:New Data Indicator), HARQ 관련 정보 등이 포함된다. 상기 HARQ 관 련 정보로는, 예를 들어 HARQ 프로세서 식별자와 HARQ 패킷의 덧붙임 버전(Redundancy Version, 이하 RV라 칭함) 또는 재전송 순서번호(Retransmission Sequence Number, 이하 RSN이라 칭함) 정보 등이 있을 수 있다. 상기 RV 또는 RSN은 HARQ의 IR(Incremental Redundancy) 동작에 필요한 정보이다. 상기 RV는 현재 전송되는 HARQ 패킷의 IR 버전을 알려 주는 정보이고, RSN은 현재 전송되는 HARQ 패킷이 몇 번째 재전송인지 알려 주는 정보이다. 수신측(505)은 상기 RV로부터 HARQ 패킷의 IR 버전을 유추할 수 있다. 또한, NDI는 HARQ 패킷이 새로운 HARQ 패킷인지, 이전 HARQ 패킷의 재전송인지를 나타내는 필드이다.
수신측(505)은 HARQ 패킷 보다 상기 패킷 제어 정보를 먼저 수신해서, UE 단축 식별자 일치 여부를 확인하고, HARQ 패킷 수신 여부를 결정한다. UE 단축 식별자가 자신의 단축 식별자와 일치한다면, 520단계에서 수신측(505) UE는 공용 채널을 통해 HARQ 패킷을 수신하고, 패킷 제어 정보에 따라 상기 패킷을 디코딩하고, CRC 테스트를 수행하여, 그 결과에 따라 525단계에서 ACK이나 NACK 신호를 전송한다.
이때, 공용 제어 채널을 통해, 상기 제어 정보 뿐만 아니라 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC, HARQ cycle termination cause code)라는 정보를 함께 전송한다. HTCC는 1 bit 정보이며, 하기와 같은 의미를 가진다.
0: 이전 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유는 HARQ 패킷에 대한 ACK을 수신하였기 때문임.
1: 이전 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유는 HARQ 패킷에 대한 ACK 수신 이외의 다른 이유임. 예를 들어 HARQ 재전송 한계(retransmission limit)에 도달하여, ACK을 수신하지 못하였음에도 불구하고 HARQ 패킷 전송 사이클을 종료하였을 수 있음.
상기 HARQ 패킷 전송 사이클의 전후 관계는 항상 동일한 HARQ 프로세서에 대해서만 성립한다. 그러므로, HTCC 정보는 상기 HTCC 정보가 전송되는 공통 제어 채널의 HARQ 프로세서의 이전 HARQ 전송 사이클에 대한 종료 이유이다. HARQ 전송 사이클이 종료되었다는 것은 임의의 HARQ 패킷 전송이 완료되어, 다음 HARQ 패킷의 전송이 시작되는 것을 의미한다. 즉, 상기 임의의 HARQ 패킷에 대한 ACK가 수신되었거나, 임의의 이유로 상기 HARQ 패킷 전송이 포기된 상황이 발생한 것이다.
수신측은 임의의 HARQ 패킷에 대해서 NACK 신호를 보냈음에도 불구하고, HARQ 전송 사이클이 종료되어 새로운 HARQ 패킷이 전송되고 상기 새로운 HARQ 패킷의 패킷 제어 정보의 HTCC가 이전 HARQ 전송 사이클이 ACK 수신으로 인해 종료되었음을 나타낸다면, NACK/ACK 에러가 발생한 것으로 간주한다.
도 6에서 본 발명의 1 실시예 동작을 좀 더 자세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HARQ 패킷의 송수신 절차를 도시한 도면이다.
상기 도 6은 HARQ 송신측(610)과 HARQ 수신측(605) 사이에 HARQ 통신이 진행되고 있으며, 615단계에서 임의의 시점에 HARQ 송신측(610)은 HARQ 프로세서 x를 통해 HARQ 패킷을 HARQ 수신측(605)으로 전송한다.
상기 HARQ 패킷을 수신한 상기 수신측(605)은 상기 HARQ 패킷을 HARQ 프로세서 x에 저장되어 있던 패킷과 소프트 컴바인한 후 CRC 테스트를 수행한다. 상기 CRC 테스트 수행 결과, 여전히 오류가 있는 것으로 판명되어, 상기 수신측(605)은 620단계에서 상기 송신측(610)으로 NACK 신호를 전송한다. 상기 NACK 신호가 무선 채널을 통해 전송되는 동안 오류가 발생하여, 상기 송신측(610)이 상기 NACK 신호를 ACK 신호로 오인하게 되어, 625단계에서 상기 HARQ 패킷이 성공적으로 전송된 것으로 판단하고, 상기 패킷에 대한 HARQ 동작을 종료한다.
이 후 상기 송신측(610)은 630단계에서 임의의 시점에 상기 HARQ 프로세서 x를 통해 새로운 HARQ 패킷과 상기 HARQ 패킷의 디코딩을 위한 제어 정보를 상기 수신측(605)으로 전송한다. 그러므로 상기 HARQ 패킷에 대한 패킷 제어 정보의 NDI는 상기 HARQ 패킷이 새로운 HARQ 패킷임을 나타내고, HARQ 프로세서 식별자는 x를 나타내며, HTCC는 이전 HARQ 패킷의 HARQ 전송 사이클 종료 이유가, 상기 HARQ 패킷에 대한 ACK을 수신하였기 때문임을 나타낸다.
상기 패킷 제어 정보를 수신한 상기 수신측(605)은, 635단계에서 상기 620 단계에서 전송한 NACK 신호가 ACK으로 변질되었음을 인지한다. 이에 상기 수신측(605)은 640단계에서 상기 새로운 HARQ 패킷에 대한 HARQ 동작을 진행하는 한편, 상기 송신측(610)에게 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 전송한다. 상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지 에는 NACK/ACK 에러가 발생한 HARQ 프로세서의 식별자와 NACK/ACK 에러가 일어난 것을 인지한 시점에 관한 정보가 포함된다.
상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지는 다른 방향의 HARQ 패킷에 피기백 (piggyback) 되어 전송될 수 있다. 또는 만약 수신측(605)에게 다른 채널이 제공된다면, 상기 다른 채널을 이용해서 상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 전송할 수도 있다. 상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 효율적으로 전송하는 방법은 본 발명의 논지와 무관하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신측에서 NACK/ACK 에러를 검출하는 동작을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 705단계에서 수신측에 새로운 HARQ 패킷이 수신되면, 710 단계로 진행하여 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트인지 검사한다. 만약 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 ACK을 전송했었다면, 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트이므로 725 단계로 진행해서 패킷 디코딩 과정을 진행한다. 그러나 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 NACK를 전송했었다면, 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트가 아니므로 715 단계로 진행한다.
상기 715 단계에서 수신측은 상기 705 단계에서 수신한 HARQ 패킷의 HTCC를 검사한다. 상기 HTCC가 1이라면, 즉 ACK 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 경우로서, 725 단계로 진행하여 패킷 디코딩 과정을 진행한다. 그러나 상기 HTCC가 0이라면, 즉 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 것으로 NACK/ACK 에러가 발생한 것이므로, 720 단계로 진행하여 NACK/ACK 에러 보고메시지를 송신측으로 전송한 뒤, 상기 725 단계로 진행하여 패킷 디코딩 과정을 수행한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신측에서 NACK/ACK 에러를 검출 하는 또 다른 동작을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 수신측은 805단계에서 패킷 제어 정보를 수신하면, 상기 패킷 제어 정보에 포함된 HTCC를 검사한다. 만약 HTCC가 1이라면, 즉 ACK 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 것으로서, 825 단계로 진행하여 통상적인 패킷 디코딩 과정을 수행한다. 그러나 HTCC가 0이라면, 즉 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료되었다면, 815 단계로 진행한다.
상기 815 단계에서 수신측은 HTCC와 연관된 HARQ 프로세서의 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백(feed back)이 무엇이었는지 검사한다. 만약 상기 피드백 이 ACK였다면, 825 단계로 진행해서 통상적인 패킷 디코딩 과정을 수행한다. 만약 상기 피드백 이 NACK이었다면, 920 단계로 진행하여 NACK/ACK 에러가 발생한 것으로 간주하고, 이 후 적절한 시점에 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 송신측으로 전송한다. 상기 수신측은 상기 920 단계에서 NACK/ACK 에러가 발생한 것을 감지한 뒤, 925 단계로 진행하여 패킷 디코딩 과정을 수행한다.
도 9은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 수신기는 역다중화 장치(905), HARQ 수신 장치(910), 송신 장치(940), NACK/ACK 에러 제어 장치(935)로 구성된다.
상기 HARQ 수신 장치(910)는 패킷 제어 정보(915)를 수신하고, HARQ 패킷(920)을 처리한다. 상기 HARQ 수신 장치(910)는 또한 HARQ 패킷 처리 결과를 상기 송신 장치(940)에게 알려서, 상기 송신 장치(940)가 피드백 신호(925)를 전송하도 록 한다. 또한, 상기 HARQ 수신 장치(910)는 패킷 제어 정보의 HTCC를 NACK/ACK 에러 제어 장치(935)로 전달하고, 각 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보 또한 상기 NACK/ACK 에러 제어 장치(935)로 전달한다.
상기 송신 장치(940)는 HARQ 패킷 처리 결과에 따라 ACK 또는 NACK 신호를 전송하며, 상기 NACK/ACK 에러 제어 장치(935)가 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 전달하면, 이를 HARQ 수신측으로 전송한다.
상기 NACK/ACK 에러 제어 장치(935)는 HTCC와 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보를 이용하여, NACK/ACK 에러 발생 유무를 검사하고, 상기 NACK/ACK 에러 발생 시 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 생성하여 상기 송신 장치(940)으로 전달한다.
상기 역다중화 장치(905)는 상기 HARQ 수신장치(910)로부터 수신한 HARQ 패킷의 다중화 정보를 이용하여, HARQ 패킷을 적절한 상위 계층으로 전달한다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신기의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 송신기는 다중화 장치(1005), HARQ 송신 장치(1010), 수신 장치(1040), NACK/ACK 에러 제어 장치(1035)로 구성된다.
상기 HARQ 송신 장치(1010)는 패킷 제어 정보(1015)를 전송하고, HARQ 패킷(1020)을 전송하며, 입력된 피드백 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송/폐기를 결정한다. 또한 패킷 제어 정보의 HTCC를 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 신호 값에 따라 적절한 값으로 설정한다.
상기 수신 장치(1040)는 피드백 신호(1025)를 수신하여, 이를 상기 HARQ 송신 장치(1010)로 전달하며, NACK/ACK 에러 보고메시지가 수신되면 이를 상기 NACK/ACK 에러 제어 장치(1035)로 전달한다.
상기 NACK/ACK 에러 제어 장치(1035)는 NACK/ACK 에러 보고를 수신하면, 적절한 동작을 취한다. 상기 적절한 동작은 예를 들어 ARQ 장치(도시하지 않음)에게 재전송을 요청하는 동작 등이 될 수 있다.
상기 다중화 장치(1005)는 상기 ARQ 장치로부터 전달된 패킷에 다중화 정보를 삽입하여 상기 HARQ 송신 장치(1010)로 전달하는 역할을 수행한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 송신측에서 HARQ 패킷의 전송이후 NACK가 수신되더라도, 전송회수 제한과 같은 이유로 송신측이 해당 패킷의 재전송 포기상황을 공용제어채널을 통해 알려주어, 수신측이 상기 정보를 통해 NACK/ACK를 정확히 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법에 있어서,
    HARQ 송신측으로부터 특정 프로세서를 통해 새로운 HARQ 패킷과 상기 HARQ 패킷의 디코딩을 위한 제어 정보를 수신하여 상기 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트인지를 검사하는 과정과,
    이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 긍정적 인지신호(ACK)를 전송하여 예상되었던 이벤트인 경우, 패킷 디코딩을 수행하는 과정과,
    이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보로 부정적 인지신호(NACK)를 전송하여 새로운 HARQ 패킷 수신이 예상되었던 이벤트가 아닌 경우, 상기 수신한 패킷 제어정보 중 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)를 검사하는 과정과,
    상기 HTCC가 ACK 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 경우는 패킷 디코딩을 수행하는 과정과,
    상기 HTCC가 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료된 것임을 나타내는 경우는, NACK/ACK 에러 보고메시지를 송신측으로 전송한 뒤, 패킷 디코딩 과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지에는,
    NACK/ACK 에러가 발생한 HARQ 프로세서의 식별자와 NACK/ACK 에러가 일어난 것을 인지한 시점에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어정보는, 수신측 식별자 정보, 패킷의 크기 정보, 상기 HARQ 프로세서 식별자 정보, 모듈레이션과 채널 코딩 정보, 신규데이터 지시자 정보, HARQ 관련 덧붙임 버전(RV)정보, 재전송 순서번호(RSN) 정보와, HTCC 정보들 중 적어도 하나이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법.
  4. 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법에 있어서,
    송신측으로부터 HARQ 패킷 제어 정보를 수신하는 과정과,
    상기 패킷 제어 정보에 포함된 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)를 검사하는 과정과,
    상기 HTCC가 긍정적 인지 신호(ACK) 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사 이클이 종료된 경우는, 패킷 디코딩을 수행하는 과정과,
    상기 HTCC가 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료되었다면, HTCC와 연관된 HARQ 프로세서의 이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백(feed back)을 검사하는 과정과,
    상기 피드백이 ACK였다면, 패킷 디코딩 과정을 수행하는 과정과,
    상기 피드백이 NACK이었다면, NACK/ACK 에러 보고 메시지를 송신측으로 전송한 후, 패킷 디코딩 과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지에는,
    NACK/ACK 에러가 발생한 HARQ 프로세서의 식별자와 NACK/ACK 에러가 일어난 것을 인지한 시점에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제어정보는,
    수신측 식별자 정보, 패킷의 크기 정보, 상기 HARQ 프로세서 식별자 정보, 모듈레이션과 채널 코딩 정보, 신규데이터 지시자 정보, HARQ 관련 덧붙임 버전(RV)정보, 재전송 순서번호(RSN) 정보와, HTCC 정보들 중 적어도 하나이상의 정보 를 포함하는 것임을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 방법.
  7. 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치에 있어서,
    HARQ 송신측으로부터 특정 HARQ 프로세서를 통해 HARQ 패킷과 상기 HARQ 패킷의 디코딩을 위한 제어 정보를 수신하고, 상기 수신한 HARQ 패킷을 상기 HARQ 프로세서에 저장되어 있던 패킷과 소프트 컴바인한 후 순환중복검사(CRC) 테스트를 수행하여, 상기 테스트 수행 결과를 출력하는 HARQ 수신장치와,
    상기 HARQ 수신장치로부터 수신한 상기 HARQ 패킷의 다중화 정보를 이용하여, HARQ 패킷을 적절한 상위 계층으로 전달하는 역다중화 장치와,
    상기 패킷 제어정보에 포함된 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)와 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 정보를 상기 HARQ 수신장치로부터 전달받아, 부정적/긍정적 인지신호(NACK/ACK) 에러 발생 유무를 검사하고, 상기 NACK/ACK 에러 발생 시 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 생성하여 출력하는 NACK/ACK 에러 제어장치와,
    상기 HARQ 수신장치로부터 출력된 상기 테스트수행결과에 따라 피드백 신호를 전송하고, 상기 NACK/ACK 에러 제어장치로부터 출력된 NACK/ACK 에러 보고 메시지를 전송하는 송신장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 NACK/ACK 에러 제어장치에서 NACK/ACK 에러가 발생된 경우는,
    이전 HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백으로 NACK를 전송한 후, 상기 전달받은 HTCC에서 ACK 수신으로 인해 이전 HARQ 전송 사이클이 종료되었음을 나타내는 것임을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지에는,
    NACK/ACK 에러가 발생한 HARQ 프로세서의 식별자와 NACK/ACK 에러가 일어난 것을 인지한 시점에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 제어정보는,
    수신측 식별자 정보, 패킷의 크기 정보, 상기 HARQ 프로세서 식별자 정보, 모듈레이션과 채널 코딩 정보, 신규데이터 지시자 정보, HARQ 관련 덧붙임 버전(RV)정보, 재전송 순서번호(RSN) 정보와, HTCC 정보들 중 적어도 하나이상의 정보를 포함하는 것임을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치.
  11. 복합 자동 재전송 요구(HARQ) 패킷 통신을 수행하는 이동 통신 시스템에서 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치에 있어서,
    수신측으로부터 피드백 신호를 수신하여, 상기 HARQ 송신 장치로 전달하고, 부정적/긍정적 인지신호(NACK/ACK) 에러 보고메시지를 수신하여 상기 NACK/ACK 에러 제어 장치로 전달하는 수신 장치와,
    상기 수신장치로부터 수신한 NACK/ACK 에러 보고 메시지에 따라 재 전송 동작을 수행하는 NACK/ACK 에러 제어 장치와,
    반복재전송 요구(ARQ) 장치로부터 전달된 패킷에 다중화 정보를 삽입하여 출력하는 다중화 장치와,
    상기 다중화장치로부터 입력된 다중화 정보를 토대로 패킷 제어 정보와, HARQ 패킷을 전송하며, 상기 수신장치로부터 출력된 피드백 신호에 따라 HARQ 패킷의 재전송/폐기 여부를 결정하고,
    상기 패킷 제어 정보의 이전 HARQ 전송 사이클의 HARQ 패킷 전송 사이클 종료 이유(HTCC)에서 ACK 수신 이외의 이유로 이전 HARQ 전송 사이클이 종료됨을 나타내거나, HARQ 전송 사이클의 마지막 피드백 신호 값이 ACK로 수신되었음을 나타내는 값으로 설정하는 HARQ 송신 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 NACK/ACK 에러 보고 메시지에는,
    NACK/ACK 에러가 발생한 HARQ 프로세서의 식별자와 NACK/ACK 에러가 일어난 것을 인지한 시점에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 제어정보는,
    수신측 식별자 정보, 패킷의 크기 정보, 상기 HARQ 프로세서 식별자 정보, 모듈레이션과 채널 코딩 정보, 신규데이터 지시자 정보, HARQ 관련 덧붙임 버전(RV)정보, 재전송 순서번호(RSN) 정보와, HTCC 정보들 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것임을 특징으로 하는 부정적/긍정적 인지신호 에러를 감지하는 장치.
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