KR20100134024A - 무선통신 시스템에서 harq 수행 방법 - Google Patents
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Abstract
무선통신 시스템에서 단말의 HARQ 수행방법을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계 및 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 기지국 및 상기 단말 사이에 공유된다.
Description
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 HARQ(hybrid automatic repeat request) 수행 방법에 관한 것이다.
통신의 신뢰성을 확보하기 위한 에러 보상 기법으로는 FEC(forward error correction) 방식(scheme)과 ARQ(automatic repeat request) 방식이 있다. FEC 방식에서는 정보 비트들에 여분의 에러 정정 코드를 추가시킴으로써, 수신기에서의 에러를 정정한다. ARQ 방식에서는 데이터 재전송을 통해 에러를 정정하며, SAW(stop and wait), GBN(Go-back-N), SR(selective repeat) 방식 등이 있다. SAW 방식은 전송한 프레임의 정확한 수신여부를 확인한 후 다음 프레임을 전송하는 방식이다. GBN 방식은 연속적인 N개의 프레임을 전송하고, 성공적으로 전송이 이루어지지 않으면 에러가 발생한 프레임 이후로 전송된 모든 프레임을 재전송하는 방식이다. SR 방식은 에러가 발생한 프레임만을 선택적으로 재전송하는 방식이다.
FEC 방식은 시간 지연이 적고 송수신단 사이에 별도로 주고받는 정보가 필요없다는 장점이 있지만, 양호한 채널 환경에서 시스템 효율이 떨어지는 단점이 있다. ARQ 방식은 전송 신뢰성을 높일 수 있지만, 시간 지연이 생기게 되고 열악한 채널 환경에서 시스템 효율이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 단점들을 해결하기 위해 제안된 것이 FEC와 ARQ를 결합한 복합 자동 재전송(hybrid automatic repeat request, 이하 HARQ) 방식이다. HARQ 방식에 의하면 물리계층이 수신한 데이터가 복호할 수 없는 오류를 포함하는지 여부를 확인하고, 오류가 발생하면 재전송을 요구함으로써 성능을 높인다.
HARQ 방식의 수신기는 기본적으로 수신 데이터에 대해 오류정정을 시도하고, 오류 검출 부호(error detection code)를 사용하여 재전송 여부를 결정한다. 오류 검출 부호는 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 사용할 수 있다. CRC 검출 과정을 통해 수신 데이터의 오류를 검출하게 되면 수신기는 송신기로 NACK(Non-acknowledgement) 신호를 보낸다. NACK 신호를 수신한 송신기는 HARQ 모드에 따라 적절한 재전송 데이터를 전송한다. 재전송 데이터를 받은 수신기는 이전 데이터와 재전송 데이터를 결합하여 디코딩함으로써 수신 성능을 향상시킨다.
HARQ의 모드는 체이스 결합(Chase combining)과 IR(incremental redundancy)로 구분할 수 있다. 체이스 결합은 에러가 검출된 데이터를 버리지 않고 재전송된 데이터와 결합시켜 SNR(signal-to-noise ratio) 이득을 얻는 방법이다. IR은 재전송되는 데이터에 추가적인 부가 정보(additional redundant information)가 증분적으로(incrementally) 전송되어 재전송에 따른 부담을 줄이고 코딩 이득(coding gain)을 얻는 방법이다.
HARQ는 자원할당, 변조기법, 전송 블록(transport block) 크기 등의 전송속성(transmission attribute)에 따라 적응적(adaptive) HARQ와 비적응적(non-adaptive) HARQ로 구분할 수 있다. 적응적 HARQ는 채널 상황의 변화에 따라 재전송에 사용하는 전송속성들을 초기 전송과 비교하여 전체 또는 부분적으로 바꾸어 전송하는 방식이다. 비적응적 HARQ는 초기 전송에 사용한 전송속성을 채널 상황의 변화에 상관없이 지속적으로 사용하는 방식이다.
HARQ는 데이터 재전송 시점에 따라 동기식 (synchronous) HARQ와 비동기식(asynchronous) HARQ로 구분할 수 있다. 동기식 HARQ에 따르면, 기지국과 단말은 데이터 재전송 시점을 내부적(implicit)으로 알고 있다. 비동기식 HARQ에 따르면, 데이터 재전송을 위하여 임의의 시간에 자원을 할당하므로, 데이터 재전송을 위한 별도의 시그널링이 필요하다.
프레임 내 하향링크 영역과 상향링크 영역의 비율 및 단말/기지국의 처리 지연(processing delay)에 따라 ACK/NACK(Acknowledgement/Non-acknowledgement) 전송 시점 및 데이터 재전송 시점이 달라질 수 있다. 따라서, 각각의 경우에 따른 ACK/NACK 전송 시점과 데이터 재전송 시점의 설정이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 HARQ 수행방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 HARQ 수행방법은 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계 및 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 기지국 및 상기 단말 사이에 공유된다.
상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 소정의 기간 및 상기 소정의 기간을 결정하기 위한 정보 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 소정의 기간을 결정하기 위한 정보는 TDD(Time Division Duplex) 프레임 내 상향링크 영역과 하향링크 영역의 비율, 상기 단말의 처리 지연, 상기 기지국의 처리 지연 및 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송되는 시점 가운데 적어도 하나일 수 있다.
상기 기지국으로부터 상기 소정의 기간에 대한 정보를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 신호는 슈퍼 프레임 헤더를 통하여 전송될 수 있다.
상기 TDD 프레임 내 상향링크 영역과 하향링크 영역의 비율 및 상기 데이터가 전송되는 시점에 따른 상기 소정의 기간은 아래 표와 같을 수 있다.
상기 TDD 프레임 내 상향링크 영역과 하향링크 영역의 비율 및 상기 데이터가 전송되는 시점에 따른 상기 소정의 기간은 아래 표와 같을 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 HARQ 수행방법은 단말로 데이터를 전송하는 단계, 상기 단말로부터 상기 데이터 전송에 대한 NACK(Non-Acknowledgement) 신호를 수신하는 단계 및 상기 NACK 신호가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터를 상기 단말로 재전송하는 단계를 포함하되, 상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 기지국 및 상기 단말 사이에 공유된다.
상기 소정의 기간은 TDD 프레임 내 상향링크 영역과 하향링크 영역의 비율, 상기 단말의 처리 지연, 상기 기지국의 처리 지연 및 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송되는 시점 가운데 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 단말은 RF(Radio Frequency) 부 및 상기 RF 부에 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 데이터를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 상기 기지국으로 전송하되, 상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 기지국 및 상기 단말 사이에 공유된다.
효율적인 HARQ 수행방법을 제공할 수 있다. HARQ를 위하여 할당된 자원의 낭비를 줄일 수 있다. 또한, HARQ 프로세스를 수행하기 위한 제어신호 오버헤드를 줄일 수 있고, HARQ 프로세스에 따른 시간 지연(latency)을 줄일 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 HARQ를 수행하기 위한 정보 블록의 처리를 나타낸 예시도이다.
도 4는 인코딩된 패킷의 리던던시 버전(redundancy version)의 일예를 나타낸다.
도 5는 HARQ를 이용한 데이터 전송을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 DL/UL 비율이 4:4일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 8 및 도 9는 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 10은 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 11은 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 12는 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 13 및 도 14는 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 15 내지 도 18은 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 19는 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행 방법을 이용하여 데이터를 송수신하는 송신기 및 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 HARQ를 수행하기 위한 정보 블록의 처리를 나타낸 예시도이다.
도 4는 인코딩된 패킷의 리던던시 버전(redundancy version)의 일예를 나타낸다.
도 5는 HARQ를 이용한 데이터 전송을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 DL/UL 비율이 4:4일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 8 및 도 9는 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 10은 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 11은 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 12는 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 13 및 도 14는 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 15 내지 도 18은 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 19는 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행 방법을 이용하여 데이터를 송수신하는 송신기 및 수신기를 나타내는 블록도이다.
발명의 실시를 위한 형태
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 무선통신 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 Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16e (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)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e로부터 진화된 기술이다.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.16m을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하고, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 슈퍼프레임(Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header, SFH)는 슈퍼프레임의 첫번째 서브프레임에 배치될 수 있으며, 공용 제어 채널(Common Control Channel)이 할당될 수 있다. 공용 제어채널은 슈퍼프레임을 구성하는 프레임들에 대한 정보 또는 시스템 정보와 같이 셀 내의 모든 단말들이 공통적으로 활용할 수 있는 제어정보를 전송하기 위하여 사용되는 채널이다. SFH는 A-MAP(Advanced MAP)과 TDM(Time Division Multiplexing)방식으로 다중화된다. SFH는 P-SFH(Primary SFH)와 S-SFH(Secondary SFH)로 나뉜다. A-MAP은 유니캐스트 서비스(unicast service) 제어 정보를 나른다. 유니캐스트 서비스 제어 정보는 사용자 특정(user specific) 제어 정보와 비-사용자 특정(non-user service) 제어 정보를 포함한다. 사용자 특정 제어 정보는 할당 정보(assignment information), HARQ 피드백 정보 및 전력 제어 정보로 나뉘어지고, 이들은 각각 할당 A-MAP, HARQ 피드백 A-MAP 및 전력 제어 A-MAP에서 전송될 수 있다.
하나의 프레임은 8개의 서브프레임(Subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 서브프레임은 6 또는 7개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하다. 서브프레임을 구성하는 OFDM 심볼 가운데 일부는 아이들(idle) 심볼일 수 있다. 프레임에는 TDD(Time Division Duplexing) 또는 FDD(Frequency Division Duplexing)가 적용될 수 있다. TDD에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, TDD 프레임내의 서브프레임들은 시간영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. FDD에서, 각 서브프레임은 동일한 시간에서 서로 다른 주파수에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, FDD 프레임내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.
서브프레임은 적어도 하나의 주파수 구획(Frequency Partition)을 포함한다. 주파수 구획은 적어도 하나의 물리적 자원유닛(Physical Resource Unit, PRU)으로 구성된다. 주파수 구획은 국부적(Localized) PRU 및/또는 분산적(Distributed) PRU를 포함할 수 있다. 주파수 구획은 부분적 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR) 또는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multicast and Broadcast Services, MBS)와 같은 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다.
PRU는 복수개의 연속적인 OFDM 심볼과 복수개의 연속적인 부반송파를 포함하는 자원할당을 위한 기본적인 물리적 유닛으로 정의된다. PRU에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 하나의 서프프레임이 6 OFDM 심볼로 구성될 때, PRU는 18 부반송파 및 6 OFDM 심볼로 정의될 수 있다. 논리적 자원유닛(Logical Resource Unit, LRU)은 분산적(distributed) 자원할당 및 국부적(localized) 자원할당을 위한 기본적인 논리 단위이다. LRU는 복수개의 OFDM 심볼과 복수개의 부반송파로 정의되고, PRU에서 사용되는 파일럿들을 포함한다. 따라서, 하나의 LRU에서의 적절한 부반송파의 개수는 할당된 파일럿의 수에 의존한다.
논리적 분산 자원유닛(Logical Distributed Resource Unit, DRU)은 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. DRU는 하나의 주파수 구획 내에 분산된 부반송파 그룹을 포함한다. DRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. DRU를 형성하는 최소 단위는 하나의 부반송파이다.
논리적 국부 자원유닛(Logical Contiguous Resource Unit, CRU)는 주파수 선택적 스케줄링 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. CRU는 국부적 부반송파 그룹을 포함한다. CRU의 크기는 PRU의 크기와 같다.
도 3은 HARQ를 수행하기 위한 정보 블록의 처리를 나타낸 예시도이다.
도 3을 참조하면, 정보 블록(information block)의 전부 또는 일부는 물리 계층으로 전송하기 위한 전송 블록(transport block)으로 보내어지고, 하나의 전송 블록에는 오류 검출 부호인 CRC가 부가된다. 이를 CRC 부가(CRC attachment)라 한다. 정보 블록은 MAC(Medium Access Control)의 PDU(Protocol Data Unit) 라고 할 수 있다. HARQ를 수행하는 계층(layer)을 물리 계층이라 할 때, MAC PDU는 그 상위 계층인 MAC 계층에서 물리 계층으로 전송되는 데이터 단위이다.
CRC가 부가된 전송 블록은 채널 인코딩을 위해 적절한 크기로 분할된다. 이를 코드 블록 분할(Code block segmentation)이라 한다. 분할된 블록을 코드 블록(code block)이라 한다. 인코더(encoder)는 코드 블록에 채널 인코딩을 수행하여 인코딩된 패킷(encoded packet)을 출력한다. 인코더는 에러 정정 코드 중 하나인 터보 부호(turbo code)를 적용할 수 있다. 터보 부호는 정보 비트들을 구조적 비트(systematic bits)로써 포함시키는 구조적 코드이다. 부호률(code rate)이 1/3인 터보 코드의 경우, 2개의 패리티 비트(parity bits)들이 하나의 구조적 비트에 할당된다. 다만, 에러 정정 코드는 터보 부호에 한하지 않고 LDPC(low density parity check code)나 기타 길쌈(convolution) 부호 등에도 본 발명의 기술적 사상은 그대로 적용할 수 있다.
전송 블록 단위로 하나의 HARQ 기능(function)이 수행된다. HARQ 프로세서는 에러가 발생한 패킷을 재전송하기 위하여 인코딩된 패킷을 재전송 환경에 맞는 HARQ 모드(체이스 결합 또는 IR) 및 HARQ 방식(적응적 HARQ 또는 비적응적 HARQ)을 수행한다.
채널 인터리버(channel interleaver)는 인코딩된 패킷을 비트 단위로 섞어 채널에 따른 전송 에러를 분산시킨다. 물리 자원 맵퍼(physical resource mapper)는 인터리빙된 인코딩된 패킷들을 데이터 심볼로 변환하여 데이터 영역에 맵핑시킨다.
도 4는 인코딩된 패킷의 리던던시 버전(redundancy version)의 일예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 인코딩된 패킷의 전체 비트열을 모부호어(mother codeword)라 하며, 터보 부호를 적용하여 생성된 모부호어는 코드 블록과 동일한 길이의 비트열을 가지는 구조적 비트(Systematic bits) 및 이에 관련되는 적어도 하나의 패리티 비트(parity bits)로 구성된다. 모부호화율(mother code rate)을 1/Rm, 인코더에 들어가는 코드 블록의 크기를 NEP라 할 때, 모부호어의 길이는 Rm·NEP가 된다. 인코더가 이중이진(double binary(duo-binary)) 구조의 컨벌루션 터보 코드(Convolutional Turbo Code; CTC)를 사용하는 경우, NEP는 CTC 터보 인코더로 입력되는 비트수이며, 인코딩된 패킷의 크기로 정의되는 파라미터이다. CTC 터보 인코더의 내부 인터리버의 크기가 N일 때, NEP=2×N이다. 모부호화율이 1/3이라고 하면 모부호어는 하나의 구조적 비트 및 2개의 패리티 비트를 포함한다.
IR(incremental redundancy) 모드의 HARQ에서 모부호어는 복수의 비트열 블록으로 구분되어 비트열 블록 단위로 전송된다. 비트열 블록의 크기는 적용되는 변조기법, 자원할당 등에 따라 정해질 수 있다. 변조기법은 BPSK(Binary-Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature-Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 및 64 QAM 등 다양하게 정해질 수 있다. 비트열 블록은 리던던시 버전(redundancy version, RV)으로 지시된다. 예를 들어, 구조적 비트를 포함하는 첫 번째 비트열 블록은 RV 0, 첫 번째 비트열 블록에 연속하는 두 번째 비트열 블록은 RV 1, 두 번째 비트열 블록에 연속하는 세 번째 비트열 블록은 RV 2, 세 번째 비트열 블록에 연속하는 네 번째 비트열 블록은 RV 3으로 지시된다. 이때, 연속하는 비트열 블록들이 모부호어의 길이를 초과하면 초과하는 부분은 순환적으로 전송된다.
여기서는 서로 다른 RV의 비트열 블록의 크기가 동일한 것으로 나타내었으나, 각 RV의 비트열 블록의 크기는 서로 다르게 정해질 수 있다. 예를 들어, 비적응적 HARQ에서 각 RV의 비트열 블록은 동일한 크기로 정해지고, 적응적 HARQ에서 서로 다른 RV의 비트열 블록은 서로 다른 크기로 정해질 수 있다. 하나의 비트열 블록은 하나의 서브프레임에 맵핑되어 전송되고, 서로 다른 RV의 비트열 블록은 서로 다른 서브프레임에 맵핑되어 전송될 수 있다.
도 5는 HARQ를 이용한 데이터 전송을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 데이터 전송은 TTI(Transmission Time Interval) 단위로 이루어진다. TTI는 무선 인터페이스를 통하여 부호화된 패킷(encoded packet)의 전송 시간으로, 상기 부호화된 패킷은 물리 계층에서 생성된다. 송신기(Tx)가 데이터를 전송한 시점에서 수신기(Rx)로부터 상기 데이터 전송에 대한 ACK/NACK 신호를 수신하여 데이터를 재전송하기 직전까지의 시간을 RTT(round trip time)이라 한다. RTT에는 송신기(Tx) 및 수신기(Rx)에서의 데이터 처리에 필요한 시간인 처리지연(processing delay)이 포함된다.
HARQ 수행 과정에서, ACK/NACK 전송 시점 및 데이터 재전송 시점은 TDD(Time Division Duplex) 프레임 내 상향링크와 하향링크의 비율 및 단말/기지국의 처리 지연에 따라 달라질 수 있다. 기지국과 단말 사이에 여러 개의 HARQ 프로세스가 진행하는 경우, 시간 영역에서 서로 중복되지 않으면서 낭비되는 시간 자원을 최소화하기 위한 HARQ 타이밍의 설정이 필요하다. 이하, 이를 위한 HARQ 수행방법을 설명한다. 설명의 편의를 위하여, TDD 프레임을 기준으로 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 FDD 프레임에도 확장하여 적용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행방법을 나타내는 흐름도이다. 설명의 편의를 위하여, 기지국이 단말로 하향링크 데이터를 전송하는 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있다.
도 6을 참조하면, 기지국과 단말은 HARQ 타이밍을 공유한다(S100). HARQ 타이밍은 ACK/NACK 전송 시점 및/또는 데이터 재전송 시점을 의미한다. ACK/NACK 전송 시점은 데이터 전송 시점으로부터 ACK/NACK을 전송하기까지 걸리는 시간으로 나타낼 수 있고, 이를 ACK 채널 지연(ACK channel delay)으로 표현할 수 있다. 데이터 재전송 시점은 데이터의 초기 전송 시점으로부터 데이터를 재전송하기까지 걸리는 시간 또는 ACK/NACK 전송 시점으로부터 데이터를 재전송하기까지 걸리는 시간으로 나타낼 수 있고, 이를 재전송 채널 지연(retransmission channel delay)으로 표현할 수 있다. ACK 채널 지연 및/또는 재전송 채널 지연은 서브프레임 단위일 수 있다.
HARQ 타이밍은 프레임 내 하향링크 영역과 상향링크 영역의 비율(이하, DL/UL 비율), 기지국과 단말의 처리 지연(processing delay) 및 데이터 전송 시점에 따라 달라질 수 있다. DL/UL 비율은 4:4, 5:3, 6:2 등의 다양한 비율일 수 있다. 처리 지연은 수신한 메시지를 디코딩하는데 걸리는 시간이다. 따라서, 하향링크 데이터 전송에 있어서, 기지국으로부터 데이터를 수신한 단말은 최소한 단말의 처리 지연이 지난 시점으로부터 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 또한, 단말로부터 NACK을 수신한 기지국은 최소한 기지국의 처리 지연이 지난 시점으로부터 데이터를 재전송할 수 있다. 기지국과 단말의 처리 지연은 동일하거나 서로 다를 수 있다.
HARQ 타이밍을 공유하는 방법의 한 예로, 기지국과 단말은 DL/UL 비율, 기지국과 단말의 처리 지연 및 데이터 전송 시점에 따른 ACK/NACK 전송 시점 및/또는 데이터 재전송 시점의 관계를 내부적(implicit)으로 공유하고, 기지국은 단말로 DL/UL 비율, 기지국과 단말의 처리 지연 및 데이터 전송 시점을 알려줄 수 있다. HARQ 타이밍을 공유하는 방법의 다른 예로, 기지국은 단말로 ACK/NACK 전송 시점 및/또는 데이터 재전송 시점을 직접 알려줄 수 있다. 이외에도, 다양한 실시예의 변형에 의하여 기지국과 단말은 HARQ 타이밍을 공유할 수 있다.
이때, 기지국은 제어채널 또는 방송채널(broadcast channel)을 통하여 단말로 DL/UL 비율, 기지국과 단말의 처리 지연 및 데이터 전송 시점을 알려주거나, ACK/NACK 전송 시점 및/또는 데이터 재전송 시점을 알려줄 수 있다. 제어채널은 슈퍼 프레임 헤더에 위치할 수 있다.
기지국은 단말로 데이터를 전송하고(S110), 단말은 기지국으로 ACK/NACK을 전송한다(S120). 이때, 단말은 단계 S100에서 기지국과 공유하는 HARQ 타이밍에 따라 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 기지국은 단계 S100에서 단말과 공유하는 HARQ 타이밍에 따라 데이터를 재전송할 수 있다(S130).
이와 같이, 각 HARQ 프로세스의 ACK/NACK 전송 및 데이터 재전송은 정해진 시점에서 수행된다. 이에 따라, HARQ를 위하여 할당된 전체 채널을 낭비없이 모두 사용할 수 있다.
이하, HARQ 타이밍에 대한 실시예를 설명한다. 본 명세서 내에서 설명하고 있는 실시예는 예시적인 것에 불과하고, 이에 한정되지 않는다. 설명의 편의를 위하여, TDD 프레임에 기초하여 설명하고 있으나, 이는 FDD 프레임에도 적용할 수 있다. 또한, 하향링크로 데이터를 전송하는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 상향링크로 데이터를 전송하는 경우에도 적용할 수 있다.
도 7은 DL/UL 비율이 4:4일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 단말과 기지국 각각은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연(processing delay)을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 단말과 기지국 각각의 처리 지연은 3 TTI이다.
도 7을 참조하면, 각 프레임에서 SF(서브프레임) 0 내지 SF 3은 하향링크 서브프레임이고, SF 4 내지 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 4를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 8 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 8 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 8 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 8 서브프레임이다.
기지국의 처리 지연이 3 서브프레임이고 단말의 처리 지연이 2 서브프레임일 때 또는 기지국의 처리 지연이 2 서브프레임이고 단말의 처리 지연이 3 서브프레임일 때에도 8과 동일한 HARQ 타이밍 패턴을 가질 수 있다.
도 8 및 도 9는 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 단말과 기지국 각각은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연(processing delay)을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 단말과 기지국 각각의 처리 지연은 3 TTI이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 각 프레임에서 SF 0 내지 SF 4는 하향링크 서브프레임이고, SF 5 내지 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 9 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 9 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 9 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 9 서브프레임이다.
제 5 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 단말이 기지국으로부터 수신한 데이터를 디코딩하는데 3 서브프레임이 걸린다. 따라서, 프레임 n+1의 SF 5로부터 3 서브프레임 지난 시점은 프레임 n+1의 SF 0되고, 이로부터 가장 선행하는 상향링크 서브프레임은 프레임 n+1의 SF 5이다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 13 서브프레임이다.
제 6 HARQ 채널에서 프레임 n+1의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
도 10은 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 기지국은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연을 가지고, 단말은 적어도 2 서브프레임의 처리 지연을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 기지국의 처리 지연은 3 TTI이고, 단말의 처리 지연은 2 TTI이다.
도 10을 참조하면, 각 프레임에서 SF 0 내지 SF 4는 하향링크 서브프레임이고, SF 5 내지 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 5 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 54를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
도 11은 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 기지국은 적어도 2 서브프레임의 처리 지연을 가지고, 단말은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 기지국의 처리 지연은 2 TTI이고, 단말의 처리 지연은 3 TTI이다.
도 11을 참조하면, 각 프레임에서 SF 0 내지 SF 4는 하향링크 서브프레임이고, SF 5 내지 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 13 서브프레임이다.
제 5 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 13 서브프레임이다.
제 6 HARQ 채널에서 프레임 n+1의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 7 HARQ 채널에서 프레임 n+1의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
도 12는 DL/UL 비율이 5:3일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 기지국은 적어도 2 서브프레임의 처리 지연을 가지고, 단말은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 기지국의 처리 지연은 2 TTI이고, 단말의 처리 지연은 3 TTI이다.
도 12를 참조하면, 각 프레임에서 SF 0 내지 SF 4는 하향링크 서브프레임이고, SF 5 내지 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 5 또는 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 상향링크 자원을 균등하게 배분하기 위하여, SF 5 또는 SF 6을 통하여 ACK/NACK을 전송할 수 있다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 5 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 5를 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
도 13 및 도 14는 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 단말과 기지국 각각은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연(processing delay)을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 단말과 기지국 각각의 처리 지연은 3 TTI이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 각 프레임에서 SF(서브프레임) 0 내지 SF 5는 하향링크 서브프레임이고, SF 6 및 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우 프레임 n+1의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. ACK/NACK 전송은 하향링크 데이터 전송 시점으로부터 3 서브프레임이 지난 시점인 프레임 n의 SF 6을 통하여 전송될 수도 있다. 다만, ACK/NACK 전송을 위한 자원을 균등하게 분배하기 위하여 프레임 n의 SF 7을 통하여 ACK/NACK을 전송한다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 5 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 단말이 기지국으로부터 수신한 데이터를 디코딩하는데 3 서브프레임이 걸린다. 따라서, 프레임 n의 SF 4로부터 3 서브프레임 지난 시점은 프레임 n+1의 SF 0되고, 이로부터 가장 선행하는 상향링크 서브프레임은 프레임 n+1의 SF 6이다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 14 서브프레임이다.
제 6 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 단말이 기지국으로부터 수신한 데이터를 디코딩하는데 3 서브프레임이 걸린다. 따라서, 프레임 n의 SF 5로부터 3 서브프레임 지난 시점은 프레임 n+1의 SF 1이 되고, 이로부터 가장 선행하는 상향링크 서브프레임은 프레임 n+1의 SF 6이다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 14 서브프레임이다.
제 7 HARQ 채널에서 프레임 n+1의 SF 0를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. 다만, 제 5 HARQ 채널 및 제 6 HARQ 채널에서 ACK/NACK 전송을 위하여 프레임 n+1의 SF 6을 사용하고 있으므로, 자원을 균등하게 배분하기 위하여 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 ACK/NACK을 전송한다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 12 서브프레임이다.
제 8 HARQ 채널에서 프레임 n+1의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. 다만, 제 5 HARQ 채널 및 제 6 HARQ 채널에서 ACK/NACK 전송을 위하여 프레임 n+1의 SF 6을 사용하고 있으므로, 자원을 균등하게 배분하기 위하여 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 ACK/NACK을 전송한다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 12 서브프레임이다.
도 15 내지 도 18은 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 기지국은 적어도 2 서브프레임의 처리 지연(processing delay)을 가지고, 단말은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 기지국의 처리 지연은 2 TTI이고, 단말의 처리 지연은 3 TTI이다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 각 프레임에서 SF(서브프레임) 0 내지 SF 5는 하향링크 서브프레임이고, SF 6 및 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우 프레임 n+1의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. ACK/NACK 전송은 하향링크 데이터 전송 시점으로부터 3 서브프레임이 지난 시점인 프레임 n의 SF 6을 통하여 전송될 수도 있다. 다만, ACK/NACK 전송을 위한 자원을 균등하게 분배하기 위하여 프레임 n의 SF 7을 통하여 ACK/NACK을 전송한다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+1의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 10 서브프레임이다.
제 5 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 단말이 기지국으로부터 수신한 데이터를 디코딩하는데 3 서브프레임이 걸린다. 따라서, 프레임 n의 SF 4로부터 3 서브프레임 지난 시점은 프레임 n+1의 SF 0되고, 이로부터 가장 선행하는 상향링크 서브프레임은 프레임 n+1의 SF 6이다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 14 서브프레임이다.
제 6 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 단말이 기지국으로부터 수신한 데이터를 디코딩하는데 3 서브프레임이 걸린다. 따라서, 프레임 n의 SF 5로부터 3 서브프레임 지난 시점은 프레임 n+1의 SF 1이 되고, 이로부터 가장 선행하는 상향링크 서브프레임은 프레임 n+1의 SF 6이다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 14 서브프레임이다.
제 7 HARQ 채널에서 프레임 n+1의 SF 0를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. 다만, 제 5 HARQ 채널 및 제 6 HARQ 채널에서 ACK/NACK 전송을 위하여 프레임 n+1의 SF 6을 사용하고 있으므로, 자원을 균등하게 배분하기 위하여 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 ACK/NACK을 전송한다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 12 서브프레임이다.
제 8 HARQ 채널에서 프레임 n+1의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 단말의 처리 지연이 3 서브프레임이므로, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. 다만, 제 5 HARQ 채널 및 제 6 HARQ 채널에서 ACK/NACK 전송을 위하여 프레임 n+1의 SF 6을 사용하고 있으므로, 자원을 균등하게 배분하기 위하여 프레임 n+1의 SF 7을 통하여 ACK/NACK을 전송한다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 12 서브프레임이다.
제 9 HARQ 채널에서 프레임 n+2의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+2의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+3의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 9 서브프레임이다.
제 10 HARQ 채널에서 프레임 n+2의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+2의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+3의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 9 서브프레임이다.
제 11 HARQ 채널에서 프레임 n+3의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+3의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+4의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 9 서브프레임이다.
제 12 HARQ 채널에서 프레임 n+3의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+3의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+4의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 7 서브프레임이다.
제 13 HARQ 채널에서 프레임 n+3의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+4의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+5의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 13 서브프레임이다.
제 14 HARQ 채널에서 프레임 n+3의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+4의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+5의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 13 서브프레임이다.
도 19는 DL/UL 비율이 6:2일 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 나타낸다. 기지국은 적어도 3 서브프레임의 처리 지연(processing delay)을 가지고, 단말은 적어도 2 서브프레임의 처리 지연을 가지는 것으로 가정한다. 1 서브프레임을 1 TTI로 가정하면, 기지국의 처리 지연은 3 TTI이고, 단말의 처리 지연은 2 TTI이다.
도 19를 참조하면, 각 프레임에서 SF(서브프레임) 0 내지 SF 5는 하향링크 서브프레임이고, SF 6 및 SF 7은 상향링크 서브프레임이다.
제 1 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 0을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 2 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우 프레임 n+2의 SF 1을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 3 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 2를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 4 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. ACK/NACK 전송은 하향링크 데이터 전송 시점으로부터 2 서브프레임이 지난 시점인 프레임 n의 SF 6을 통하여 전송될 수도 있다. 다만, ACK/NACK 전송을 위한 자원을 균등하게 분배하기 위하여 프레임 n의 SF 7을 통하여 ACK/NACK을 전송한다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 3을 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 5 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n의 SF 7을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 4를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
제 6 HARQ 채널에서 프레임 n의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 전송이 이루어지고, 프레임 n+1의 SF 6을 통하여 상향링크로 상기 데이터에 대한 ACK/NACK 전송이 이루어진다. 데이터 재전송이 필요한 경우, 프레임 n+2의 SF 5를 통하여 하향링크로 데이터 재전송이 이루어진다. 이에 따라, RTT는 16 서브프레임이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 타이밍을 정리한 표이다.
표 1은 단말의 처리 지연이 3 서브프레임인 경우, 각 DL/UL 비율 및 데이터 전송 시점에 따른 ACK 채널 지연을 나타낸다. 하향링크 데이터 전송이 일어나는 서브프레임을 SF n이라고 하면, ACK/NACK 전송이 일어나는 서브프레임은 SF n+k이다. k는 표 안의 숫자이다. 예를 들어, DL/UL 비율이 4:4이고, SF 0에서 하향링크 데이터 전송이 일어나면, ACK/NACK 전송은 SF (0+4)에서 일어나는 것으로 해석할 수 있다. 또한, DL/UL 비율이 6:2이고, SF 4에서 하향링크 데이터 전송이 일어나면, ACK/NACK 전송은 SF (4+10), 즉, 하향링크 데이터 전송이 일어나는 프레임의 다음 프레임 SF 6에서 일어나는 것으로 해석할 수 있다.
표 1
표 2는 단말의 처리 지연이 2 서브프레임인 경우, 각 DL/UL 비율 및 데이터 전송 시점에 따른 ACK 채널 지연을 나타낸다.
표 2
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 수행 방법을 이용하여 데이터를 송수신하는 송신기 및 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 20을 참조하면, 송신기(100)는 HARQ 프로세서(110) 및 RF(Radio Frequency) 유닛(120)을 포함하고, 수신기(200)는 HARQ 프로세서(210) 및 RF(Radio Frequency) 유닛(220)을 포함한다. RF 유닛(120)은 HARQ 프로세서(110)와 연결되어 무선 신호를 송수신하고, RF 유닛(220)은 HARQ 프로세서(210)와 연결되어 무선 신호를 송수신한다. 수신기(200)의 HARQ 프로세서(210)는 기지국으로부터 데이터를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 상기 기지국으로 전송한다. 송신기(100)의 HARQ 프로세서(110)는 단말로 데이터를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 데이터 전송에 대한 NACK(Non-Acknowledgement) 신호를 수신하며, 상기 NACK 신호가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터를 상기 단말로 재전송한다. 상기 소정의 기간에 대한 정보는 송신기 및 수신기 사이에 공유될 수 있다. 하향링크 데이터 전송에서, 송신기는 기지국이고, 수신기는 단말일 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
Claims (10)
- 무선통신 시스템에서 단말의 HARQ 수행방법에 있어서,
기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계;및
상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 기지국 및 상기 단말 사이에 공유되는 HARQ 수행방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 소정의 기간 및 상기 소정의 기간을 결정하기 위한 정보 가운데 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 소정의 기간을 결정하기 위한 정보는 TDD(Time Division Duplex) 프레임 내 상향링크 영역과 하향링크 영역의 비율, 상기 단말의 처리 지연, 상기 기지국의 처리 지연 및 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송되는 시점 가운데 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 HARQ 수행방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기지국으로부터 상기 소정의 기간에 대한 정보를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어 신호는 슈퍼 프레임 헤더를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행방법. - 무선통신 시스템에서 기지국의 HARQ 수행방법에 있어서,
단말로 데이터를 전송하는 단계;
상기 단말로부터 상기 데이터 전송에 대한 NACK(Non-Acknowledgement) 신호를 수신하는 단계; 및
상기 NACK 신호가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터를 상기 단말로 재전송하는 단계를 포함하되,
상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 기지국 및 상기 단말 사이에 공유되는 HARQ 수행방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 소정의 기간은 TDD 프레임 내 상향링크 영역과 하향링크 영역의 비율, 상기 단말의 처리 지연, 상기 기지국의 처리 지연 및 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송되는 시점 가운데 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 HARQ 수행방법. - RF(Radio Frequency) 부; 및
상기 RF 부에 연결된 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 기지국으로부터 데이터를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 데이터가 전송된 시점으로부터 소정의 기간이 지난 시점에 상기 데이터에 대한 ACK/NACK을 상기 기지국으로 전송하되, 상기 소정의 기간에 대한 정보는 상기 기지국 및 상기 단말 사이에 공유되는 단말.
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