KR101007524B1 - 무선 데이터 통신 시스템에서 물리계층 ａｒｑ 를증대시키는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

다양한 프로토콜 계층들을 통한 데이터의 효율적 통신을 위한 시스템 (100) 및 다양한 방법 및 장치들이 개시된다. 제어 및 트랜시버 시스템 (1400) 이 데이터 레이트 제어 (DRC) 값을 결정하기 위해서, 그리고 물리계층 데이터 패킷 (510) 의 송신을 위해 허용되는 최대 개수의 타임슬롯을 송신하기 위해서 구성된다. 송신의 정상 종료를 검출한 후에, 디코딩 임계값들 (401, 402) 이 긍정응답 메시지를 디코딩하기 위해 조절되고, 조절된 임계값들 (401, 402) 을 사용하여 ACK 채널 (340) 의 디코딩을 반복한다. ACK 채널 (340) 의 디코딩 반복이 부정응답 메시지를 생성하는지에 기초하여, 물리계층 데이터 패킷을 재송신한다. 재송신은 기지국과 이동국 간의 통신의 처리율 레벨에 따라 조절될 수 있다.

무선 데이터통신 시스템, ARQ, 물리계층

Description

무선 데이터 통신 시스템에서 물리계층 ＡＲＱ 를 증대시키는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR AUGMENTING PHYSICAL LAYER ARQ IN A WIRELESS DATA COMMUNICATION SYSTEM}

분야

일반적으로, 본 발명은 데이터 통신 분야에 관한 것으로서, 특히, 무선 데이터 통신에 관한 것이다.

배경

데이터 통신 시스템, 특히, 무선 데이터 통신 시스템에서, 데이터 패킷들은 열악한 채널상태를 포함하는 다양한 이유로 손실될 수도 있다. 두 최종 사용자간에 통신되는 데이터는 시스템을 통한 데이터의 적절한 흐름을 보장하는 수개의 프로토콜 계층들을 통과할 수 있으며, 각 계층은 발신지 사용자로부터 수신지 사용자로의 데이터 패킷의 전달에 소정의 기능을 부가한다. 수신된 데이터 패킷에서 에러가 검출되면, 각 데이터 패킷에서 에러를 체크하고 자동적으로 동일한 데이터 패킷의 재송신을 요청하는 시스템 (ARQ 메카니즘) 을 통해, 적어도 일 양태에서는, 데이터의 적절한 전달이 보장된다. 독립적인 ARQ 메카니즘은, 대응하는 최종 사용자들간에 데이터를 플로우하는 다른 프로토콜 계층들에서 사용될 수 있다. 데이터 패킷들은 한 프로토콜 계층에서 다른 프로토콜 계층으로 순차적으로 전달된다. 이 순차적 전달은, 한번에 일련의 데이터 패킷들로, 한 프로토콜 계층에서 다른 프로토콜 계층으로 데이터 패킷들의 그룹을 전송함으로써 수행된다. 데이터 패킷들의 그룹은, 하위 프로토콜 계층에서 데이터 패킷들의 그룹 내의 소거된 데이터 패킷의 재송신 프로세스가 완료될 때까지, 전송되지 않을 수도 있다. 소거된 데이터 패킷을 재송신하기 위한 재송신 요청은 수회 반복되거나, 소거된 데이터 패킷이 수신지에서 올바르게 수신될 때까지 재송신은 수회 발생할 수 있다. 그 결과, 하나의 프로토콜 계층에서의 재송신 프로세스가 시스템의 다른 프로토콜 계층들간의 데이터 흐름을 느리게 할 수도 있다. 그 동안에, 상위 계층 프로토콜이 하위 계층에서 성공적으로 수신된 데이터 패킷들을 포함하는, 그룹 내의 모든 데이터 패킷들의 재송신을 조기에 요청할 수 있으므로, 한 프로토콜 계층에서 다른 프로토콜 계층으로의 데이터 흐름이 느릴 때에는 통신 리소스들의 비효율적 이용을 초래하게 된다. 이와 같이, 패킷손실이 발생할 때, 공중 링크를 통한 소거로 인한 하위 계층 패킷 손실을 최소화하는 것은 다중 재송신의 지연을 최소화하는 것만큼 중요하다. 따라서, 하위 계층 프로토콜 계층에 의한 재송신 시도횟수와 데이터 패킷들의 단말간 (end-to-end) 전달을 위한 ARQ 메카니즘에서 반드시 고려되어야 하는 이러한 재송신에서 기인되는 지연 간에는 상충관계 (tradeoff) 이 존재하게 된다.

이러한 목적뿐만 아니라 다른 목적을 위해, 통신 시스템에서의 데이터 흐름을 효율적으로 제어하는 방법 및 장치가 요구되고 있다.

요약

다양한 프로토콜 계층들을 통한 데이터의 효율적 통신을 위한 시스템 및 다양한 방법 및 장치들이 개시된다. 제어 및 트랜시버 시스템이, 데이터 레이트 제어 (DRC) 값을 결정하기 위해서, 그리고 물리계층 데이터 패킷 송신을 위해 허용되는 타임슬롯의 최대수를 결정하기 위해 구성된다. 송신의 정상 종료를 검출한 후에, 디코딩 임계값들이 긍정응답 메시지를 디코딩하기 위해 조절되고, 조절된 임계값들을 사용하여 ACK 채널의 디코딩을 반복한다. 물리계층 데이터 패킷을 적어도 한번 이상 재송신하는 것은 ACK 채널 디코딩의 반복이 부정응답 메시지를 생성하는지 여부에 대해 기초한다. 재송신은 기지국과 이동국간의 통신의 처리율 레벨에 따라 조절될 수 있다.

도면의 간단한 설명

이하, 본 발명의 특징, 목적, 및 이점을 도면을 참조하여 자세히 설명하며, 도면중 동일 참조부호는 대응하는 부재를 나타낸다.

도 1 은 본 발명의 여러 실시형태에 따라 동작할 수 있는 통신 시스템을 도시한다.

도 2 는 무선 데이터 통신 시스템에서의 순방향 링크 채널 구조를 도시한다.

도 3 은 무선 데이터 통신 시스템에서의 역방향 링크 채널 구조를 도시한다.

도 4 는 여러 수신된 에너지 임계값들에 따른, ACK 채널 데이터 비트의 디코딩을 도시한다.

도 5 는 통신 시스템에서 데이터 흐름을 제어하기 위한 프로토콜 계층들의 스택을 도시한다.

도 6 은 선택된 데이터 레이트에서 데이터 패킷의 통신을 위해 허용된 최대 송신 슬롯들의 수를 선택하기 위한 표를 도시한다.

도 7 은 물리계층에서 데이터 패킷 송신의 조기 및 정상 종료를 도시한다.

도 8 은 무선링크 프로토콜 계층 데이터 패킷의 예시적인 흐름을 도시한다.

도 9 는 본 발명의 여러 양태들에 따른, 물리계층 데이터 패킷의 추가적 재송신을 결정하기 위한 여러 단계들의 흐름도를 도시한다.

도 10 은 본 발명의 여러 양태들에 따른, 무선링크 부정응답을 무시하기 위한 여러 단계들의 흐름도를 도시한다.

도 11 은 본 발명의 여러 양태들에 따라 동작할 수 있는, 여러 채널들을 수신하고 디코딩하기 위한 수신기 시스템을 도시한다.

도 12 는 본 발명의 여러 양태들에 따라 동작할 수 있는, 여러 채널들을 송신하기 위한 송신기 시스템을 도시한다.

도 13 은 본 발명의 여러 양태들에 따라 동작할 수 있는, 여러 채널들을 송수신하는 트랜시버 시스템을 도시한다.

바람직한 실시형태들의 상세한 설명

일반적으로 말하면, 본 발명의 여러 양태들은, 이전에 수신된 ACK 채널 신호의 디코딩을 반복하는 것에 기초하여, 순방향 링크상의 물리계층 데이터 패킷의 또 한번의 재송신에 대한 필요성을 효율적으로 결정함으로써, 통신 시스템에서의 통신 리소스들의 효율적인 사용을 제공한다. 디코딩 프로세스의 반복은 서로 다른 디코딩 임계값들의 사용과 관련될 수도 있다. 그 후에, 물리계층 패킷의 재송신이 시간 다이버시티의 사용을 포함할 수도 있다. 시간 송신 다이버시티의 여러 기술들이 공지되어 있다. 본 명세서에서 후술될 하나 이상의 예시적인 실시형태는 디지털 무선 데이터 통신 시스템의 환경에서 설명한다. 이러한 환경에서의 사용이 바람직하지만, 발명의 다른 실시형태들이 다른 환경 또는 구성에서 실시될 수도 있다. 일반적으로, 본 명세서에서 설명하는 다양한 시스템은 소프트웨어-제어 프로세서, 집적 회로, 또는 이산 로직을 사용하여 형성될 수도 있다. 애플리케이션 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 명령, 커맨드, 정보, 신호, 심볼, 및 칩은 바람직하게는 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기입자, 광학 필드 또는 광입자, 또는 이들의 조합에 의해 표현된다. 또한, 각 블록 다이어그램에 도시한 블록은 하드웨어 또는 방법 단계를 나타낼 수도 있다.

보다 자세하게는, 본 발명의 여러 실시형태들은 통신 산업 협회 (TIA) 또는 그 외의 표준 협회에 의해 공표되는 여러 표준들로 개시되고 설명되어 있는 코드분할 다중접속 (CDMA) 기술에 따라서 동작하는 무선통신 시스템에서 포함될 수 있다. 이러한 표준들은 본원에 참조로서 병합되어 있는 TIA/EIA- 95 표준, TIA/EIA-IS-2000 표준, IMT-2000 표준, UMTS 및 WCDMA 표준을 포함한다. 또한, 데이터 통신을 위한 시스템은 본원에 참조로서 병합되어 있는 "TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" 에 더욱 자세히 설명되어 있다. 표준의 카피본은 어드레스가 http://www.3gpp2.org 인 월드 와이드 웹에 액세스하거나, TIA, Standards and Technology Department (2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, United States of America) 로 서신을 보냄으로써 얻을 수도 있다. 본원에 참조로서 병합되어 있는, UMTS 표준으로서 일반적으로 구분되는 표준은 3GPP Support Office (650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-France) 와 접촉함으로써 얻을 수도 있다.

도 1 은 본 발명의 다양한 실시형태를 포함하는, 임의의 코드분할 다중접속 (CDMA) 통신 시스템 표준에 따라 동작할 수 있는 통신 시스템 (100) 의 일반적인 블록도를 도시한다. 통신 시스템 (100) 은 데이터 통신 또는 데이터 및 음성 통신용일 수도 있다. 일반적으로, 통신 시스템 (100) 은 이동국 (102-104) 과 같은 다수의 이동국 사이, 및 이동국 (102-104) 과 공중 교환 전화 및 데이터 네트워크 (105) 사이의 통신 링크를 제공하는 기지국 (101) 을 포함한다. 본 발명의 주요 범위 및 여러 이점에서 일탈함이 없이, 도 1 의 이동국은 데이터 액세스 단말기 (AT) 라 할 수도 있고, 기지국은 데이터 액세스 네트워크 (AN) 라 할 수도 있다. 기지국 (101) 은 기지국 제어기 및 베이스 트랜스시버 시스템과 같은 다수의 구성요소를 포함할 수도 있다. 간략화를 위해, 이러한 구성요소는 도시하지 않는다. 또한, 기지국 (101) 은 다른 기지국들, 예를 들어, 기지국 (160) 과 통신할 수도 있다. 이동 교환 센터 (미도시) 는 (네트워크 (105) 와 기지국 (101 및 160) 사이의 백-홀 (back-haul : 199) 을 통한 통신과 관련하여) 통신 시스템 (100) 의 다양한 동작 양태를 제어할 수 있다. 기지국 (101) 은 기지국 (101) 으로부터 송신된 순방향 링크 신호를 통하여 통신가능 영역내에 있는 각각의 이동국과 통신한다. 이동국 (102-104) 을 향하는 순방향 링크 신호들은 순방향 링크 신호 (106) 를 형성하도록 합산될 수 있다. 순방향 링크 신호 (106) 를 수신하는 이동국 (102-104) 각각은 수신 정보를 추출하도록 순방향 링크 신호 (106) 를 디코딩한다. 또한, 기지국 (160) 은 통신가능 영역에 있는 이동국과, 기지국 (160) 으로부터 송신된 순방향 링크 신호를 통하여 통신할 수도 있다. 이동국 (102-104) 은 대응하는 역방향 링크를 통하여 기지국 (101 및 160) 과 통신한다. 각 역방향 링크는 각각의 이동국 (102-104) 에 대한 역방향 링크 신호 (107-109) 와 같은 역방향 링크 신호에 의해 유지된다. 역방향 링크 신호 (107-109) 는 하나의 기지국을 향할 수도 있지만, 그 외의 기지국들에서 수신될 수도 있다.

기지국 (101 및 160) 은 공통 이동국과 동시에 통신할 수도 있다. 예를 들어, 이동국 (102) 은 기지국 (101 및 160) 에 매우 가까이 있을 수도 있으며, 기지국 (101 및 160) 양쪽과 통신을 유지할 수 있다. 순방향 링크를 통하여, 기지국 (101) 은 순방향 링크 신호 (106) 를 송신하고, 기지국 (160) 은 순방향 링크 신호 (161) 를 송신한다. 역방향 링크를 통하여, 이동국 (102) 은 기지국 (101 및 160) 모두에 의해 수신될 역방향 링크 신호 (107) 를 송신한다. 이동국 (102) 으로 데이터 패킷을 송신하기 위하여, 기지국 (101 및 160) 중 하나는 이동국 (102) 으로 데이터 패킷을 송신하도록 선택될 수 있다. 역방향 링크를 통하여, 기지국 (101 및 160) 모두는 이동국 (102) 으로부터의 트래픽 데이터 송신을 디코딩하는 것을 시도할 수도 있다. 역방향 및 순방향 링크의 데이터 레이트 및 전력 레벨은 기지국과 이동국간의 채널 상태에 따라 유지될 수 있다. 역방향 링크 채널 상태는 순방향 링크 채널 상태와 동일하지 않을 수 있다. 역방향 링크 및 순방향 링크의 데이터 레이트 및 전력 레벨은 다를 수 있다. 일정 기간동안에 통신되는 데이터량은 통신 데이터 레이트에 따라 변하는 것을 당업자는 인식할 수 있다. 수신기는 동일 시간 동안에 낮은 데이터 레이트보다 높은 데이터 레이트에서 더 많은 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 사용자들간의 통신 레이트는 변할 수 있다. 수신기는 동일 시간 동안에 통신의 낮은 데이터 레이트보다 통신의 높은 데이터 레이트에서 더 많은 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 데이터 패킷의 통신이 두 번 이상 송신할 때, 일정 기간에 걸쳐 통신되는 유효 데이터의 양이 감소한다. 따라서, 이동국과 기지국간의 통신 처리율 (throughput) 은 채널 상태에 기초하여 시간에 따라 변할 수도 있다. 본 발명의 하나 이상의 양태들에 따라, 통신 시스템 (100) 에서의 통신 리소스들의 효율적인 사용은, 손실된 데이터 패킷으로서 검출된 후에, 기지국과 이동국간의 통신 처리율에 기초하여, 물리계층 데이터 패킷의 또 한번의 재송신에 대한 필요성을 결정함으로써 수행된다.

본 발명의 여러 양태들에 따라, 통신 시스템 (100) 에서, 손실을 검출한 후에, 손실된 데이터 패킷을 적어도 한번 더 재송신하는 것은 발신지 사용자와 수신지 사용자간의 통신 링크의 결정된 처리율이 처리율 임계값 위에 있는지 여부에 기초하고 있다. 발신지 사용자는 기지국 (101 또는 106) 과 같은 기지국일 수 있으며, 수신지 사용자는 이동국들 (102-104) 중 어느 하나일 수 있다. 순방향 링크 통신을 확립한 후에, 데이터 패킷 손실이 이동국에 의해 검출될 수 있다. 순방향 링크 통신의 처리율은 통신 데이터 레이트, 통신 레이트, 발신지 사용자와 수신지 사용자 간에 사용되는 재송신 횟수, 또는 그 임의의 조합의 관점에서 결정될 수도 있다. 재송신은 송신 다이버시티의 이용을 포함할 수도 있다. 또한, 재송신의 수신은 수신 다이버시티를 포함할 수도 있다. 처리율이 임계값 위에 있으면, 재송신을 통해 손실된 데이터 패킷을 수신할 확률은 적합한 처리율 채널 상태로 인하여 더 높아진다. 따라서, 재송신이 임계값 위에 있는 처리율의 실패로 인하여 발생하지 않으면, 통신리소스들이 효율적인 사용으로 인하여 절약된다. 또한, 재송신이 발생하면, 여러 프로토콜 계층들 사이의 데이터 흐름 지연이, 적합한 처리율 채널 상태동안 손실 데이터 패킷의 적시의 성공적 수신을 제공하는 것에 의해 최소화된다.

도 2 는 순방향 링크 상에서 통신의 채널 구조를 위해 사용될 수 있는 일 실시형태에 따른 순방향 채널 구조 (200) 를 도시한다. 순방향 채널 구조 (200) 는 파일럿 채널 (201), 매체 액세스 제어 (MAC) 채널 (202), 트래픽 채널 (203) 및 제어 채널 (204) 을 포함할 수 있다. MAC 채널 (202) 은 역방향 활동 채널 (206) 및 역방향 전력 제어 채널 (207) 을 포함할 수 있다. 역방향 활동 채널 (206) 은 역방향 링크를 통해 활동 레벨을 표시하기 위해 사용된다. 역방향 전력 제어 채널 (207) 은 이동국이 역방향 링크 상에서 송신할 수 있는 전력을 제어하기 위해 사용된다.

도 3 은, 일 실시형태에 따라, 역방향 링크를 통한 통신의 채널 구조를 위해 사용될 수 있는 역방향 채널 구조 (300) 를 도시한다. 역방향 채널 구조 (300) 는 액세스 채널 (350) 및 트래픽 채널 (301) 을 포함한다. 액세스 채널 (350) 은 파일럿 채널 (351) 및 데이터 채널 (353) 을 포함한다. 트래픽 채널 (301) 은 파일럿 채널 (304), MAC 채널 (303), 긍정응답 (ACK) 채널 (340) 및 데이터 채널 (302) 를 포함한다. MAC 채널 (303) 은 역방향 링크 데이터 레이트 표시기 채널 (306) 및 데이터 레이트 제어 채널 (DRC; 305) 을 포함한다. 역방향 레이트 표시기 채널 (306) 은 이동국이 현재 송신하고 있는 레이트를 표시하기 위해 사용된다. 데이터 레이트 제어 (DRC) 채널 (305) 은 이동국이 순방향 링크를 통해 수신할 수 있는 데이터 레이트를 표시한다. 예를 들면, DRC 값 0 ×3 은 데이터 레이트 153.6 kbps 를 표시할 수 있다. 또한, 시스템은, 발생할 수도 있는, 미리 정해지고 제한된 횟수의 물리계층 데이터 패킷 재송신을 요구할 수도 있다. 예를 들면, 153.6 kbps 데이터 레이트에서, 시스템은 초기 송신후에 동일한 데이터 패킷의 3 번의 송신까지 허용하여, 결과적으로 총 4 번의 송신을 초래한다. 물리계층 데이터 패킷이 초기 송신후에 적합하게 디코딩되지 않으면, 역방향 링크에서 ACK 채널 (340) 에 의해 표시되는 것과 같이, 송신기는 동일한 데이터 패킷을 한번 더 전송할 수 있다. 재송신은 3 번까지 계속될 수 있다. 송신기는, 데이터 레이트가 153.6 kbps 일 때, 동일한 데이터 패킷을 4 번 (초기 한번 및 세번의 재전송) 보다 많이 송신하지 않는다. ACK 채널 (340) 은, 수신된 물리계층 데이터 패킷이 이동국에서 성공적으로 디코딩되었는지 여부를 통신하기 위해 사용된다. 데이터 패킷이 손실되면, 심지어 허용된 최대 재송신 후에도, 본 발명의 여러 양태들에 따라, 통신 시스템 (100) 에서, 손실 데이터 패킷을 적어도 한번 더 재송신하는 것은 이동국과 서빙 기지국간의 통신 링크의 결정된 처리율이 처리율 임계값 위에 있는지 여부에 기초할 수도 있다.

ACK 채널 (340) 은 이동국에 의해 송신된다. ACK 채널 (340) 을 통한 송신은 부정응답 (NAK) 또는 긍정응답 (ACK) 중 하나를 표시할 수 있다. 이동국은 NAK 메시지를, 단일 NAK 비트에 의해 표시된 것처럼, 수신된 물리계층 데이터 패킷이 성공적으로 디코딩될 때까지 서빙 기지국으로 송신할 수 있다. 물리계층 데이터 패킷은 허용된 최대 재송신 횟수 전에 성공적으로 디코딩될 수 있다. 수신된 데이터 패킷이 올바르게 디코딩되면, 이동국은 ACK 메시지를, ACK 채널상의 단일 ACK 비트에 의해 표시되는 것처럼, 서빙 기지국에 전송한다. ACK 채널 (340) 은 긍정응답을 위한 긍정 변조 심볼 및 부정응답을 위한 부정 변조 심볼을 전송하는 BPSK (binary phase shift keying) 변조를 사용할 수 있다. IS-865 표준에 개시되어 있는 송신기에서, ACK/NAK 비트는 BPSK 변조기를 통해 전달되고 반복된다. BPSK 변조기는 ACK/NAK 비트를 변조하고, 그 결과로서 생성된 신호는 할당된 월시 (Walsh) 코드에 따라 월시 커버링된다. 일 실시형태에서, ACK 채널 (340) 의 수신 신호는 양 및 음의 전압 임계값과 비교될 수 있다. 수신된 신호 레벨이 양의 전압 임계값을 만족하면, ACK 메시지는 ACK 채널 (340) 상에서 수신된 것으로 간주된다. 신호 레벨이 음의 전압 임계값을 만족하면, NAK 메시지는 ACK 채널 (340) 상에서 수신된 것으로 간주된다.

도 4 를 참조하면, ACK 채널 (340) 의 디코딩이 도시된다. 결과로서 생성된 신호가 양의 임계값 (401) 및 음의 임계값 (402) 과 비교될 수 있다. 그 신호가 양의 임계값 (401) 위에 있으면, ACK 비트가 ACK 채널 (340) 에서 수신된 것으로 간주된다. 그 신호가 음의 임계값 (402) 아래에 있으면 NAK 비트가 ACK 채널 (340) 에서 수신된 것으로 간주된다. 양 및 음의 임계값 (401 및 402) 은 동일한 레벨이 아닐 수도 있다. 이와 같이, 소거 영역 (403) 은 양 및 음의 임계값 (401 및 402) 사이에서 생성될 수 있다. 결과로서 생성된 복조 신호가 소거 영역 (403) 내에 놓이게 되면, 수신 기지국은 ACK 또는 NAK 비트가 이동국으로부터 ACK 채널 (340) 을 통해 송신되었는지 여부를 결정할 수 없게 된다.

ARQ 메카니즘은 수신된 ACK 채널 (340) 신호가 소거 영역 (403) 에 있을 때, 수개의 문제점들을 가질 수도 있다. 만약 소거가 ACK 로 해석되고, 실제로는 NAK 가 이동국으로부터 송신되면, 기지국은 물리계층 데이터 패킷의 허용된 재송신 중 나머지 횟수의 재송신을 중지한다. 그 결과, 이동국은 물리계층 데이터 패킷을 수신하지 않고, 손실된 데이터 패킷을 복원하기 위해 무선링크 프로토콜 (RLP) 계층과 같은 상위 레벨 프로토콜 계층의 재송신 메카니즘에 의존할 수 있다. 그러나, 데이터 패킷의 수신 및 통신 리소스들의 사용에 있어서의 지연이 물리 프로토콜 계층보다 RLP 계층에서 더 높다. 측정되는 시스템 품질중의 하나는 데이터 패킷을 이동국에 제 시간에 적절하게 전달하는 것과 관련된 확실성이다. 이 문제를 피하기 위해, 일 실시형태에서, ACK 채널을 디코딩하는 프로세스가 소거를 NAK 로서 해석하는 것에 의해 NAK 를 검출하도록 바이어스될 수 있다. 만약 이동국이 ACK 를 실제로 송신하고 서빙 기지국이 소거를 검출하면, 실제로 데이터 패킷의 재송신이 필요하지 않더라도, 소거를 NAK 로서 해석함으로써 기지국이 나머지 횟수만큼 적어도 한번 더 물리계층 데이터 패킷의 송신을 지속할 수 있게 된다. 이러한 재송신은, 필요하지 않더라도, 실제로 데이터 패킷의 전달에 대한 최소 지연으로 통신 리소스들의 효율적인 사용을 달성할 수 있다.

본 발명의 여러 양태들에 따라, 허용된 최종 재송신 후에 물리계층 데이터 패킷을 올바르게 수신하는 것을 실패한 후에, 임계값 (401 및 402) 은 소거 검출을 줄이도록 변경될 수 있다. 적어도 하나의 임계값을 변경한 후에, 이전에 수신된 ACK 채널 (340) 신호는 ACK 메시지가 검출되었는지 여부를 결정하기 위해 재검사될 수 있다. NAK 가 여전히 검출되면, 물리계층 데이터 패킷의 송신이 허용된 최대 재송신 횟수를 초과하여 한번 더 시도된다. 재송신은, 초기 송신과 유사하게, 이동국에 의해 요청되는 데이터 레이트에 의존하는 다수의 타임슬롯들과 관련될 수 있다. 추가적인 재송신이 시도되기 전에, 데이터 레이트 요청 메시지는 가장 최근에 수신된 데이터에 기초하여 새롭게 결정될 수 있다. 추가적인 재송신에서 사용되는 슬롯들의 수는 가장 최근에 수신된 데이터에 기초하여 다를 수도 있다.

2 개의 엔드 포인트들 간의 데이터 흐름은 수개의 프로토콜 계층들을 통하여 제어될 수 있다. 2 개의 엔드 포인트들 간의 데이터 흐름을 제어하기 위한, 프로토콜 계층들 (500) 의 예시적인 스택이 도 5 에 도시되어 있다. 예를 들면, 하나의 엔드 포인트는 네트워크 (105) 를 통하여 인터넷에 접속된 발신지일 수 있다. 또 다른 엔드 포인트는 이동국에 연결되거나 이동국에 통합되어 있는 컴퓨터와 같은 데이터 프로세싱 유닛일 수 있다. 프로토콜 계층들 (500) 은 수개의 또 다른 계층을 가질 수 있으며 그 각각의 계층은 수개의 서브계층들을 가질 수 있다. 프로토콜 계층들의 스택 상세는 간략화를 위하여 도시하지 않는다. 프로토콜 계층들 (500) 의 스택은 한 엔드 포인트로부터 또 다른 엔드 포인트로의 데이터 접속에서의 데이터 흐름에 대하여 후속될 수 있다. 최상위 계층에서, TCP 계층 (501) 은 TCP 패킷들 (506) 을 제어한다. TCP 패킷들 (506) 은 훨씬 더 큰 애플리케이션 데이터 메시지/패킷으로부터 생성될 수 있다. 이 애플리케이션 데이터는 수개의 TCP 패킷들 (506) 로 분할될 수 있다. 애플리케이션 데이터는 텍스트 메시지 데이터, 비디오 데이터, 픽쳐 데이터, 또는 음성 데이터를 포함할 수 있다. TCP 패킷들 (506) 의 크기는 다른 시간마다 다를 수 있다. 인터넷 프로토콜 (IP) 계층 (502) 에서, TCP 패킷들 (506) 에 헤더가 추가되어 데이터 패킷 (507) 이 생성된다. 이 헤더는 데이터 패킷들을 적절한 수신지 노드로 적당하게 라우팅하기 위하여, 다른 필드들 중에서, 수신지 주소를 포함할 수 있다. 포인트 투 포인트 프로토콜 (PPP) 계층 (503) 에서, PPP 헤더 및 트레일러 데이터가 데이터 패킷 (507) 에 추가되어 데이터 패킷 (508) 이 생성된다. PPP 데이터는 데이터 패킷을 발신지 접속 포인트로부터 수신지 접속 포인트로 적절하게 라우팅하기 위하여 포인트 투 포인트 접속 어드레스를 식별할 수 있다. 이 PPP 계층 (503) 은 다른 포트들에 접속된 2 개 이상의 TCP 계층 프로토콜을 위해 데이터를 전달할 수 있다.

무선링크 프로토콜 (RLP) 계층 (504) 은 공중에서 소거된 데이터 패킷들의 재송신 및 복원을 위한 메카니즘을 제공한다. TCP 가 신뢰성 있는 데이터 전달을 위한 재송신 방식을 가진다고 하더라도, 공중에서 데이터 패킷을 손실하는 레이트로 인해, TCP 성능이 전체적으로 열악해질 수 있다. 하위 계층에서 RLP 메카니즘을 구현하는 것은 TCP 레벨에서 TCP 패킷 손실 레이트를 효과적으로 낮춘다. RLP 계층 (504) 에서, 데이터 패킷 (508) 은 RLP 패킷들 (509A-N) 의 그룹에서 수개의 RLP 패킷들로 분할된다. RLP 패킷들 (509A-N) 그룹에서 각각의 RLP 패킷은 독립적으로 처리되고 시퀀스 번호가 할당된다. RLP 패킷들 (509A-N) 그룹의 RLP 패킷들 사이에서 RLP 패킷을 식별하기 위해, 각각의 RLP 패킷의 데이터에 시퀀스 번호가 추가된다. RLP 패킷들 (509A-N) 그룹의 하나 또는 그 이상의 RLP 패킷들은 물리계층 데이터 패킷 (510) 내에 배치된다. 물리계층 (505) 은 데이터 패킷 (510) 에 대한 채널 구조, 주파수, 전력 출력, 및 변조 사양을 제어한다. 데이터 패킷 (510) 은 공중으로 송신된다. 데이터 패킷 (510) 의 페이로드 (payload) 크기는 송신 레이트에 의존하여 변할 수 있다. 따라서, 데이터 패킷 (510) 의 크기는 채널 상태 및 선택된 통신 데이터 레이트에 기초하여 시간마다 다를 수 있다.

수신하는 수신지 상에서, 물리계층 데이터 패킷 (510) 이 수신되어 처리된다. ACK 채널 (340) 은 기지국에서 이동국으로 송신된 물리계층 데이터 패킷 (510) 의 수신에서 성공/실패를 응답하기 위해 사용될 수 있다. 물리계층 데이터 패킷 (510) 이 에러 없이 수신되면, 수신된 패킷 (510) 은 RLP 계층 (504) 상으로 전달된다. RLP 계층 (504) 은 수신된 데이터 패킷들로부터 RLP 패킷들 (509A-N) 그룹의 RLP 패킷들의 리어셈블링을 시도한다. TCP (501) 에 의해 보여지는 패킷 에러 레이트를 저감하기 위해, RLP 계층 (504) 은, 손실한 RLP 패킷들에 대한 재송신을 요청함으로써 자동 재송신 요청 (ARQ) 을 구현할 수 있다. RLP 프로토콜은 RLP 패킷들 (509A-N) 의 그룹을 리어셈블링하여, 완전한 PPP 패킷 (508) 을 형성한다. 이 프로세스는 RLP 패킷들 (509A-N) 그룹의 모든 RLP 패킷들을 완전하게 수신하는데 일정 시간이 걸릴 수도 있다. RLP 패킷들 (509A-N) 그룹의 모든 RLP 패킷들을 완전하게 전송하는데, 수개의 물리계층 데이터 패킷들 (510) 이 필요할 수 있다. RLP 데이터 패킷이 아웃-오브-시퀀스로 수신되는 경우, RLP 계층 (504) 은 RLP 부정응답 (NAK) 메시지를 시그널링 채널을 통해 송신 기지국으로 전송한다. 이에 응답하여, 송신 기지국은 손실한 RLP 데이터 패킷을 재송신한다.

도 6 을 참조하면, 표 600 은 DRC 채널 (305) 의 DRC 값, 대응하는 데이터 레이트, 및 대응하는 물리계층 데이터 패킷의 허용된 최대 송신 횟수를 나타낸다. 예를 들면, DRC 값 0 ×3 에 대하여, 데이터 레이트는 153.6 kbps 이고 대응하는 허용된 최대 송신 횟수는 4 개의 타임슬롯이다. 물리계층 데이터 패킷의 송신은 조기 종료 또는 정상 종료를 가질 수 있다. 조기 종료의 경우에, 물리계층 데이터 패킷이 수신기에서 적절하게 디코딩되었고 송신 발신지는 수신된 물리계층 데이터 패킷에 대응하여 ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 메시지를 수신하였다. 정상 종료의 경우에, 송신기는 ACK 채널 (340) 을 통해 대응하는 ACK 메시지를 수신하지 않고 물리계층 데이터 패킷의 허용된 모든 송신 슬롯들을 사용하여 소진하였다.

도 7 을 참조하면, 물리계층 데이터 패킷 송신의 조기 종료 및 정상 종료가 153.6 kbps 데이터 레이트에 대응하는 DRC 값 0 ×3 의 경우에 대해 도시된다. 153.6 kbps 데이터 레이트에 대응하는 DRC 값 0 ×3 의 경우에 대한 물리계층 데이터 패킷 송신의 조기 종료에 대해, 물리계층 데이터 패킷의 제 1 송신에 앞서 타임슬롯 (702) 에서, DRC 값이 DRC 채널 (305) 상에서 수신된다. DRC 값은 통신 데이터 레이트 및 물리계층 데이터 패킷에 대한 허용된 최대 송신 횟수를 결정하기 위해 사용된다. 타임슬롯 (701) 의 타임슬롯 "n" 에서, 물리계층 데이터 패킷의 제 1 송신이 발생할 수 있다. 다음 3 개의 타임슬롯들, "n+1, n+2, 및 n+3" 동안에, 송신기는 ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 또는 NAK 를 수신하는 것을 기대한다. 타임슬롯들 (703) 은 NAK 가 타임슬롯 "n+4" 전에 수신되는 것을 나타낸다. 물리계층 데이터 패킷의 제 1 재송신은 타임슬롯 "n+4" 동안에 발생한다. 송신기는 ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 또는 NAK 를 수신하기 위해 3 개 더 많은 타임슬롯들을 기다린다. 타임슬롯들 (703) 은 NAK 가 타임슬롯 "n+8" 전에 수신되는 것을 나타낸다. 물리계층 데이터 패킷의 제 2 재송신은 타임슬롯 "n+8" 동안에 발생한다. 데이터 레이트 153.6 kbps 에 대해, 송신기는 동일한 물리계층 데이터 패킷의 송신을 한번 더 하는 것이 허용된다. 송신기는 ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 또는 NAK 메시지를 수신하기 위해 3 개 더 많은 타임슬롯들을 기다린다. 타임슬롯 "n+12" 전에, ACK 메시지는 ACK 채널 (340) 을 통해 수신된다. 따라서, 송신기는, 허용된 모든 송신 슬롯들을 소진하기 전에, 물리계층 데이터 패킷 송신의 조기종료를 한다. 타임슬롯 "n+12" 는 또 다른 물리계층 데이터 패킷의 전송을 위해 사용될 수 있다.

153.6 kbps 데이터 레이트에 대응하는 DRC 값 0 ×3 의 경우에 대한 물리계층 데이터 패킷 송신의 정상 종료에 대해, 물리계층 데이터 패킷의 제 1 송신에 앞서 타임슬롯 (802) 에서, DRC 값이 DRC 채널 (305) 을 통해 수신된다. DRC 값은 통신 데이터 레이트 및 물리계층 데이터 패킷에 대한 허용된 최대 송신 횟수를 결정하기 위해 사용된다. 타임슬롯 (801) 의 타임슬롯 "n" 에서, 물리계층 데이터 패킷의 제 1 송신이 발생할 수 있다. 다음 3 개의 타임슬롯들, "n+1, n+2, 및 n+3" 동안에, 송신기는 ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 또는 NAK 를 수신하는 것을 기대한다. 타임슬롯들 (803) 은 NAK 가 타임슬롯 "n+4" 전에 수신되는 것을 나타낼 수 있다. 물리계층 데이터 패킷의 제 1 재송신은 타임슬롯 "n+4" 동안에 발생한다. 송신기는 ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 또는 NAK 를 수신하기 위해 3 개 더 많은 타임슬롯들을 기다린다. 타임슬롯들 (803) 은 NAK 가 타임슬롯 "n+8" 전에 수신되는 것을 나타낼 수 있다. 물리계층 데이터 패킷의 제 2 재송신은 타임슬롯 "n+8" 동안에 발생한다. 데이터 레이트 153.6 kbps 에 대해, 송신기는 동일한 물리계층 데이터 패킷의 송신을 한번 더 하는 것이 허용된다. 송신기는 ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 또는 NAK 를 수신하기 위해 3 개 더 많은 타임슬롯들을 기다린다. 타임슬롯 "n+12" 전에, NCK 메시지는 ACK 채널 (340) 을 통해 수신된다. 따라서, 송신기는, 타임슬롯 "n+12" 상에서 물리계층 데이터 패킷의 최종 허용된 송신을 수행하며, 물리계층 데이터 패킷의 모든 허용된 송신들을 소진한 후에, 물리계층 데이터 패킷 송신이 정상 종료한 것으로 결정한다.

일반적으로, 송신기가 최종 송신이 성공적으로 수신되었는지 실패로 수신되었는지 여부를 검출하기 위해 ACK 채널 (340) 을 모니터링하는 것이 요구되지 않는다. 물리계층 패킷은 정상 종료 다음에 이동국에서 성공적으로 수신되지 않을 수 있다. 이 경우에, RLP 계층 (504) 에서 RLP 데이터 패킷의 리어셈블링은 완전하지 않을 것이다. 그 결과, RLP 계층 (504) 은 RLP NAK 시그널링 메시지를 전송함으로써 RLP 데이터 패킷의 재송신에 대한 요청을 한다. 본 발명의 여러 양태들에 따라, 물리계층 데이터 패킷 송신의 정상 종료후에, 기지국은 ACK 채널 (340) 을 모니터링할 수 있으며, NAK 가 수신되면, 조절된 ACK/NAK 임계값들 (401 및 402) 에 의해 ACK 채널 (340) 의 미리 수신된 신호의 디코딩을 반복할 수 있다. ACK/NAK 임계값들 (401 및 402) 은 디코딩이 ACK 메시지의 검출을 향해 바이어스되도록 조절된다. 이러한 바이어스는, 이전에 사용된 레벨로부터 NAK 임계값 (402) 의 레벨을 변경하지 않고 소거를 ACK 들로서 다루는 것에 의해, 또는 다른 임계값을 다같이 선택하는 것에 의해 생성될 수 있다.

일반적으로, RLP 계층을 통한 ARQ 메카니즘은 일정 시간이 걸리며, 프로세싱 지연 뿐만 아니라 이동국과 기지국 간의 왕복 지연도 포함한다. 도 8 을 참조하면, 예시적인 RLP 데이터 패킷의 흐름을 제공하는 메시지 흐름 (800) 이 도시되어 있다. 시퀀스 번호 ("01" 내지 "07") 를 가진 RLP 패킷들은 예를 들면, 발신지로부터 수신지로 송신된다. 발신지와 수신지는 각각 기지국과 이동국일 수도 있고 또는 이동국과 기지국일 수도 있다. RLP 계층 (504) 에서, RLP 패킷들 (509A-N) 은 패킷 (508) 을 완성하도록 누적될 수 있다. 모든 RLP 패킷들이 수신된 경우, RLP 패킷들 (509A-N) 은 상위 레벨로 전달된다. 또한, 물리계층 (505) 에서, 물리계층 데이터 패킷 (510) 의 통신은 ACK 채널 (340) 의 이용을 통한 ARQ 방법을 포함한다. 하나 이상의 RLP 패킷들은 공통의 페이로드로 결합되어 하나의 물리계층 데이터 패킷 (510) 을 통해 송신될 수 있다. 예시적인 메시지 흐름 (800) 에서, 예를 들면, RLP 패킷 "03"으로서 식별되는 RLP 패킷은 수신지에 도착하지 않는다. 이러한 실패는 발신지와 수신지 간의 무선링크상의 소거를 포함하는 많은 인자들에 의해 발생할 수 있다. 이 경우에, RLP 데이터 패킷 "03" 을 포함하는 물리계층 데이터 패킷을 송신하는 것의 정상 종료는 발생했을 수도 있다. 수신지가 RLP 패킷 "04" 를 수신한 후, RLP 계층 (504) 은 RLP 패킷들의 아웃-오브-시퀀스 수신을 검출한다. RLP 계층 (504) 은 RLP 패킷 "03" 을 통신에서의 손실 패킷으로서 식별하는 RLP NAK 메시지를 송신한다. 손실 RLP 데이터 패킷을 검출하기 위한 프로세싱, RLP NAK 메시지의 전파, 및 후속 RLP 재송신은 시간이 걸릴 수 있다. 이 기간은, 조기 복원을 위해, 허용된 최대 송신 횟수를 초과하여, 물리계층 데이터 패킷의 빠른 한번의 재송신을 허용할 만큼 충분히 길 수 있다. 본 발명의 여러 양태들에 따라, 이 추가적인 재송신이 RLP NAK 메시지를 송신하기 전에 성공적이라면, RLP NAK 메시지는 송신되지 않을 수 있다.

RLP NAK 메시지가 송신되면, 동시에 RLP 계층 (504) 은 타이머를 개시한다. 이 타이머가 RLP NAK 메시지를 전송한 후에 경과된 시간량을 카운트한다. 타이머가 만료되면, 예를들면, 500 mSec 이후에는, 손실한 RLP 패킷 "03"을 수신하기 전에, 수신지 RLP (504) 는 손실한 RLP 패킷의 재송신이 실패했음을 추정할 수 있다. 손실한 RLP 패킷 "03" 을 수신하면, 타이머는 종료된다. 올바르게 수신된 데이터 패킷들은 데이터 패킷 그룹을 형성하기 위해 저장 유닛내에 수집될 수 있다. 따라서, 손실한 RLP 데이터 패킷의 검출 및 재송신을 위한 프로세싱은 일정 시간이 걸릴 수 있다. 이 기간은 허용된 최대 재송신 횟수를 초과하여, 물리계층 데이터 패킷을 한번 더 재송신하는 것을 허용하기에 충분히 길 수 있다. 본 발명의 여러 양태들에 따라, 이 추가적인 재송신이 타이머가 만료되기 전에 성공하면, 타이머는, 물리계층 데이터 패킷의 재송신의 성공적인 수신으로 인하여, 종료될 수 있다. 추가적인 물리계층 재송신이 성공적으로 수신되기 전에 RLP NAK 메시지가 송신되는 것이 가능하다. 이 경우에 기지국이 수신된 RLP NAK 메시지를 무시하는 것을 선택하거나, 이동국에서 사본으로서 폐기될 손실 패킷의 RLP 재송신을 수행할 수 있다. 추가적인 물리계층 재송신은 실패한 정상 종료로 끝날 수 있다. 이 경우에, 통상적인 RLP 재송신 메카니즘은 손실된 패킷의 복원을 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 양태들을 도 9 에 도시된 흐름도 (900) 을 참조하여 명백하게 설명한다. 단계 901 에서, 송신기는 물리계층 데이터 패킷의 송신을 위한 DRC 값을 결정할 수 있다. DRC 값은 DRC 채널 (305) 을 디코딩함으로써 결정될 수 있다. 단계 902 에서, 물리계층 데이터 패킷의 송신을 위해 허용된 타임슬롯 최대수는 도 6 의 표 (600) 를 참조함으로써 결정될 수 있다. 단계 903 에서, 송신기는, ACK 채널 (340) 상에서 후속 ACK 를 수신하지 않고 허용된 타임슬롯의 최대수를 통해 물리계층 데이터 패킷의 송신의 정상 종료를 검출할 수 있다. 단계 905 에서, ACK 및 NAK 임계값들 (401 및 402) 은 ACK 메시지의 검출을 향해 바이어스되도록 조절될 수 있다. 단계 906 에서, 이전에 수신된 ACK 채널 (340) 신호가 ACK 채널 (340) 상의 비트를 결정하기 위해 조절된 임계값을 이용하여 재디코딩된다. 이 재디코딩이 NAK 비트를 생성하면, 단계 907 에서, 물리계층 데이터 패킷이 한번더 송신된다. 이 추가적 송신 라운드는, 재송신의 개시 시 요청된 DRC 에 의존하여, 도 6 의 표 (600) 에 따른 허용된 최대 슬롯 수 까지의 송신을 포함한다. 이때, 송신기는 물리계층 데이터 패킷의 송신을 위해 허용된 최대 타임슬롯 수를 결정하기 위해 DRC 채널 (305) 을 디코딩함으로써 새로운 DRC 값을 결정할 수 있다. 채널 상태는 프로세스 동안에 변경되었을 수도 있다. 새로운 송신 라운드는 일정 지연 후에 개시될 수 있다. 이 지연은 채널 상태에서 비상관 (de-correlation) 을 허용하기 위해 필요할 수도 있다. 채널 상태의 비상관이 발생하면, 물리계층 데이터 패킷의 송신이 성공일 확률이 높아진다. 송신의 새로운 라운드가 새롭게 수신된 DRC 값과 일치할 수 있으므로, 허용된 재송신수는 이 송신 라운드에서 다를 수 있다. 단계 910 에서, 다음 물리계층 데이터 패킷이 송신된다. 단계 907 에서의 최종 재송신이 도달하여 수신지에서 적절하게 디코딩될 수 있으며, RLP 데이터 패킷을 재송신하려는 요구를 제거할 수 있다. 이와 같이, 물리계층에서 지연된 ARQ (DARQ) 는 효율적인 데이터 통신을 위해 매우 도움이 된다. 채널 상관은, 패킷이 슬롯에서 소거되면, 즉시 재송신되더라도 다시 소거될 가능성이 있다는 것을, 단순히 의미한다. 이것은 특히 느린 패이딩 채널 상태에서 중요하다. 따라서, 손실된 송신으로부터 재송신을 시간적으로 상관하는 것이 필수적이다. 이것은 재송신이 손실된 송신 다음에 충분한 채널 상관 제거를 허용하는 가장 이른 시간에 발생되어야 함을 의미한다. 따라서, "지연된 ARQ (DARQ)" 가 사용된다. 시뮬레이션 연구에 따르면, 10 내지 20 밀리초의 지연이면 충분하며, 또한 다른 지연 시간 기간도 가능함과 동시에, 요구사항을 만족시킨다.

본 발명의 여러 양태들에 따른 DARQ 는 어떤 트래픽 상태하에서 높은 처리율 사용자들에 대해 상당한 성능 이득을 초래할 수도 있다. 시스템에서 TCP 및 하위 계층들 간의 상호 작용은 일반적인 (1% 패킷 에러 레이트 (PER)) 동작 상태하에서 어떤 사용자들에 대해 상당한 처리율 손실을 초래할 수 있다. 이 손실은 수개의 인자들에 의해 기인될 수 있다. RLP 재송신에 이르는 순방향 링크 손실은 손실에 의해 영향받는 TCP 세그먼트의 수신에서의 지연 뿐만 아니라, 수신된 후속 TCP 세그먼트를 야기하지만, RLP 의 순차적 전달 요구로 인하여 즉시 전달될 수 없다. 이것은 수신기에서 TCP ACK 생성을 지연한다. 손실된 패킷이 RLP 재송신으로 인해 복원되면, 패킷들의 버스트는 TCP 계층에 전달되어, 차례로 TCP ACK 의 버스트를 생성하며, 임시로 역방향 링크를 오버로드 (overload) 할 수 있다. 최종 결과는 TCP 송신자가 타임 아웃할 수 있으며, 따라서 먼저 성공적으로 수신된 패킷들의 재송신을 야기한다. 또한, TCP 송신자에서 혼잡 윈도우 (congestion window) 는 느린 개시값 (일반적으로 하나의 TCP 세그먼트) 으로 저감되고 패킷들의 일정한 흐름이 달성될 수 있기 전에, 복원하는데 일정 시간이 걸릴 수 있으므로, 순방향 링크의 "결핍"에 이를 수 있다.

전술한 문제점들은, 추가적인 물리계층의 재전송이 본 발명의 여러 양태들에 따라 순방향 링크상에서 매우 빠르게 수행되면, 상당한 정도로 완화될 수 있다. 추가적인 재송신은 추가적 견고성을 제공한다. 재송신의 신속성은 지연을 저감하는데 도움이 되므로 TCP 송신자 타임아웃을 제거할 수 있다. 또한, 신속한 재송신은 TCP 송신자에 의해 나타난 지연 변화도를 저감하며, 이것은 향상된 성능에 이르게 한다. 순방향 링크 송신에서 최종 바이트가 손실되는 경우에서와 같은 이러한 기법의 다른 부산물들이 있다. 이것은 이동국으로부터 NAK 를 생성하지 않으므로, 기지국은 플러시 타이머 (flush timer) 를 유지하여 강제적인 재송신을 야기한다. 이 경우에 DARQ 는 자동 재송신을 초래하며, 플러시 타이머는 필요하지 않을 수도 있다.

본 발명의 다양한 양태들은 높은 처리율 상태를 포함하는, 많은 다른 시스템 상태들 하에서 유용할 수 있다. 높은 처리율 상태는, 채널 상태가 낮은 에러 레이트 통신에 대해 매우 바람직하며, 어쩌면 시스템 내의 사용자가 거의 없는 경우에, 일어난다. 추가적 재송신은 낮은 처리율 사용자들보다 높은 처리율 사용자들에 대해 더 많은 이득을 제공할 수 있다. 낮은 처리율 사용자들의 경우, 어떤 이점도 없이 추가적 오버헤드를 일으킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 여러 양태들을 위해 추가적인 제어 계층을 부가하기 위해, 단계 903 이후 및 단계 905 이전에, 송신기는 통신을 수신하는 사용자의 처리율을 결정할 수 있다. 만약 처리율이 처리율 임계값 위에 있으면, 프로세스는 단계 905 로 이동하여 물리계층 데이터 패킷의 추가적인 한번의 재송신이 발생할 수도 있는지 여부를 결정하는 것을 준비한다.

물리계층 데이터 패킷 송신의 정상 종료 후 및 물리계층 데이터 패킷의 추가 송신을 완료하기 전에, RLP 계층 (504) 은 RLP NAK 메시지를 개시하고 송신할 수 있다. RLP NAK 메시지가 정상 종료후에 이루어진 추가 송신의 적절한 수신을 위해 ACK 채널 (340) 상에서 ACK 표시와 함게 도착하면, RLP NAK 는 본 발명의 여러 양태들에 따라 무시될 수 있다. 본 발명의 여러 양태들을 도 10 에 도시된 흐름도 (1010) 을 참조하여 명백하게 설명할 수 있다. 단계 1011 에서, ACK 채널 (340) 을 통해 ACK 가 수신된다. ACK 는 제 1 송신의 실패된 정상 종료후에 재송신된 물리계층 데이터 패킷과 관계된다. 또한, 단계 1012 에서, RLP NAK 메시지가 수신될 수 있다. RLP NAK 메시지는 물리계층 데이터 패킷에 포함된 RLP 데이터 패킷과 관련될 수 있다. 이러한 검출은 단계 1013 에서 수행된다. 단계 1014 에서, 수신된 RLP NAK 메시지는 무시될 수 있으며, 제어기는 RLP 데이터 패킷이, ACK 채널 (340) 을 통해 수신된 ACK 비트에 기초하여 수신지에서 적절하게 수신된 것으로 고려할 수 있다. 이동국은, 최종 송신을 수신하지 않으면서, 물리계층 데이터 패킷의 최종 송신이 발생했는지를 검출한 후에 RLP NAK 메시지를 송신하는 것을 지연시킬 수도 있다.

도 11은 수신된 CDMA 신호를 프로세싱 및 복조하는데 사용되는 수신기 (1200) 의 블록도를 도시한다. 수신기 (1200) 는 역방향 및 순방향 링크 신호에 대한 정보를 디코딩하는데 사용될 수도 있다. 수신 (Rx) 샘플은 RAM (1204) 에 저장될 수도 있다. 수신 샘플은 무선 주파수/중간 주파수 (RF/IF) 시스템 (1290) 과 안테나 시스템 (1292) 에 의해 생성될 수 있다. RF/IF 시스템 (1290) 은 수신 다이버시티 이득의 이점을 얻기 위하여 다수의 신호들을 수신한 다음 그 수신 신호들을 RF/IF 프로세싱하는 하나 이상의 구성요소들을 포함할 수 있다. 상이한 전파 경로를 통하여 전파되는 다수의 수신 신호들은 공통 소스로부터 출력될 수 있다. 안테나 시스템 (1292) 은 RF 신호를 수신하여, RF 신호를 RF/IF 시스템 (1290) 으로 전달한다. RF/IF 시스템 (1290) 은 임의의 종래의 RF/IF 수신기일 수도 있다. 수신된 RF 신호는 기저대역 주파수에서 RX 샘플을 형성하도록 필터링되고, 하향변환되고 디지털화된다. 이 샘플은 디멀티플렉서 (demux : 1202) 에 공급된다. 디멀티플렉서 (1202) 의 출력은 탐색기 유닛 (1206) 과 핑거 엘리먼트 (1208) 에 공급된다. 여기에 제어 유닛 (1210) 이 연결된다. 결합기 (1212) 는 디코더 (1214) 를 핑거 엘리먼트 (1208) 에 연결시킨다. 제어 시스템 (1210) 은 소프트웨어에 의해 제어되는 마이크로프로세서일 수도 있고, 동일한 집적 회로 또는 별도의 집적 회로 상에 위치될 수도 있다. 디코더 (1214) 의 디코딩 기능은 어떤 다른 디코딩 알고리즘 또는 터보 디코더를 따를 수도 있다.

동작 동안에, 수신 샘플은 디멀티플렉서 (1202) 로 공급된다. 디멀티플렉서 (1202) 는 샘플을 탐색기 유닛 (1206) 과 핑거 엘리먼트 (408) 로 공급한다. 제어 시스템 (1210) 은 탐색기 유닛 (1206) 으로부터의 탐색 결과에 기초하여 상이한 시간 오프셋에서 수신된 신호의 복조 및 역확산을 수행하도록 핑거 엘리먼트 (1208) 를 구성한다. 복조의 결과는 합성되어 디코더 (1214) 로 전달된다. 디코더 (1214) 는 데이터를 디코딩하여 디코딩된 데이터를 출력한다. 채널의 역확산은, 종종 적분 및 덤프 누산기 회로 (도시생략) 를 사용하여, 단일 타이밍 가설로 할당된 월시 코드와 PN 시퀀스의 공액 복소수를 수신된 샘플과 곱하고, 결과로서 생성된 샘플을 디지털 필터링함으로써 수행된다. 이러한 기술은 당업계에 널리 공지되어 있다. 수신기 (1200) 는 이동국들로부터의 수신된 역방향 링크 신호들을 처리하기 위하여 기지국 (101 및 160) 의 수신기 부분에 이용될 수도 있고 수신된 순방향 링크 신호들을 처리하기 위하여 이동국들 중 임의의 수신기 부분에 이용될 수도 있다.

도 12 는 역방향 링크 신호와 순방향 링크 신호들을 송신하기 위한 송신기 (1300) 의 블록도를 나타낸다. 송신용 채널 데이터는 변조를 위하여 변조기 (1301) 에 입력된다. 이 변조는 QAM, PSK 또는 BPSK와 같은 통상적으로 알려진 어떠한 변조기술들에 따를 수 있다. 데이터는 변조기 (1301) 에서 데이터 레이트로 인코딩된다. 데이터 레이트는 데이터 레이트 및 전력 레벨 선택기 (1303) 에 의해 선택될 수 있다. 데이터 레이트 선택은 수신 수신지로부터 수신되는 피드백정보에 기초할 수 있다. 이 수신 수신지는 이동국일 수도 있고 기지국일 수도 있다. 피드백 정보는 최대로 허용되는 데이터 레이트를 포함할 수 있다. 최대로 허용되는 데이터 레이트는 통상적으로 알려져 있는 여러 알고리즘에 따라서 결정될 수 있다. 최대로 허용되는 데이터 레이트는 다른 고려되는 인자들 중에서 채널 상태에 가장 자주 기초된다. 따라서, 데이터 레이트 및 전력 레벨 선택기 (1303) 는 변조기 (1301) 에서의 데이터 레이트를 선택한다. 변조기 (1301) 의 출력은 신호확산동작을 통과한 다음 안테나 (1304) 로부터의 송신을 위하여 블록 (1302) 에서 증폭된다. 또한, 데이터 레이트 및 전력 레벨 선택기 (1303) 는 피드백 정보에 따라서 송신 신호의 증폭 레벨에 대한 전력레벨을 선택한다. 선택된 데이터 레이트 및 전력 레벨을 조합하여, 수신 수신지에서 송신 데이터를 적절하게 디코딩할 수 있다. 또한, 파일럿 신호는 블록 (1307) 에서 생성된다. 파일럿 신호는 블록 (1307) 에서 적절한 레벨로 증폭된다. 파일럿 신호 전력 레벨은 수신 수신지에서의 채널 상태에 따를 수 있다. 파일럿 신호는 결합기 (1308) 에서 채널신호와 결합된다. 그 결합된 신호는 증폭기 (1309) 에서 증폭되어 안테나 (1304) 로부터 송신될 수 있다. 안테나 (1304) 는 안테나 어레이와 다중입력 다중출력 구성들을 포함하는 어떠한 수의 결합도 될 수 있다.

도 13 은 수신지와의 통신 링크를 유지하기 위하여 수신기 (1200) 와 송신기 (1300) 를 통합하는 트랜시버 시스템 (1400) 의 일반적인 다이어그램이다. 트랜시버 (1400) 는 이동국 또는 기지국에 통합될 수 있다. 프로세서 (1401) 는 수신기 (1200) 및 송신기 (1300) 에 연결되어, 송수신 데이터를 처리할 수 있다. 수신기 (1200) 와 송신기 (1300) 가 개별적으로 도시되어 있지만, 여러 양태의 수신기 (1200) 와 송신기 (1300) 는 공통일 수 있다. 일 양태에서, 수신기 (1200) 와 송신기 (1300) 는 RF/IF 송수신하기 위한 공통 국부 발진기와 공통 안테나 시스템을 공유할 수 있다. 송신기 (1300) 는 입력 (1405) 을 통해 송신용 데이터를 수신한다. 송신 데이터 프로세싱 블록 (1403) 은 송신 채널을 통하여 송신용 데이터를 제공한다. 디코더 (1214) 에서 디코딩된 후의 수신 데이터는, 입력 (1404) 을 통해 프로세서 (1401) 에서 수신된다. 그 수신 데이터는 프로세서 (1401) 내의 수신 데이터 프로세싱 블록 (1402) 에서 프로세싱된다. 통상적으로, 수신 데이터의 프로세싱은 수신 데이터 패킷들에서의 에러를 검사하는 것을 포함한다. 예를 들면, 수신되는 데이터 패킷이 허용불가능한 레벨의 에러를 갖는 경우, 그 수신 데이터 프로세싱 블록 (1402) 은 송신 데이터 프로세싱 블록 (1403) 으로 데이터 패킷의 재송신을 요청하는 명령을 전달한다. 이 요청은 송신 채널을 통하여 송신될 수 있다. ACK 채널 (340) 과 같은 여러 채널들이 재송신 프로세스를 위해 사용될 수 있다. 이와 같이, 제어 시스템 (1201) 및 프로세서 (1401) 는 흐름도 (900) 와 관련하여 설명한 여러 단계들을 포함하는 본 발명의 여러 양태들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 수신 데이터 저장 유닛 (1480) 은 수신된 데이터 패킷들을 저장하기 위해 이용될 수 있다. 프로세서 (1401) 의 여러 동작들은 단일 또는 다중 프로세싱 유닛들에 통합될 수 있다. 트랜시버 (1400) 는 또 다른 디바이스에 접속될 수도 있다. 트랜시버 (1400) 는 디바이스와 일체로 형성될 수도 있다. 이 디바이스는 컴퓨터일 수도 있고 컴퓨터와 유사하게 동작할 수도 있다. 이 디바이스는 인터넷과 같은 데이터 네트워크에 접속될 수 있다. 트랜시버 (1400) 를 기지국에 통합한 경우, 기지국은 수개의 접속을 통하여 인터넷과 같은 네트워크에 접속된다.

실시형태와 관련하여, 상술한 여러 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 스텝은, 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현할 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 호환가능성을 명확히 설명하기 위해, 설명한 여러 컴퍼넌트, 블록, 모듈, 회로, 및 스텝들을 그들의 기능성면에서 일반적으로 설명하였다. 이러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지의 여부는 특정 애플리케이션, 및 전체적인 시스템을 지원하는 설계조건에 의존한다. 당업자는, 각각의 특정 애플리케이션에 대하여 여러 방법으로 상술한 기능성을 실시할 수 있지만, 그 실시 결정은 본 발명의 범위를 벗어나는 것이 아니다.

상술한 실시형태들과 관련하여 설명한 여러 논리 블록, 모듈 및 회로를 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 직접 회로 (ASIC), 필드 프로그래 밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 논리 장치, 별도의 게이트, 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴퍼넌트, 또는 명세서내에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 조합로 실시하거나 수행할 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 또 다른 방법으로, 이 프로세서는 어떤 종래의 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 머신일 수 있다. 또한, 프로세서는 연산 장치의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는어떤 다른 구성으로서 실시할 수도 있다.

상술한 실시형태들과 관련한 방법 또는 알고리즘의 단계들을 하드웨어내에, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈내에, 또는 이들의 조합 내에 내장시킬 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래쉬 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM, 또는 당해기술분야에 알려진 저장매체의 어떤 다른 형태로 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는, 그 프로세서가 정보 형태를 판독할 수 있고 그 정보를 저장 매체에 기록할 수 있도록 프로세서에 연결될 수 있다. 또 다른 방법으로, 저장매체는, 프로세서의 일체부일 수 있다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC은 유저 단말기에 상주할 수 있다. 또 다른 방법으로, 프로세서와 저장매체는 유저 단말기에서 별도의 컴퍼넌트로서 상주할 수도 있다.

상술한 실시형태들은 당업자가 본 발명을 이용 또는 제조할 수 있도록 제공된 것이다. 이들 실시형태의 여러 변형도 가능하며, 명세서내에 규정된 일반 원리는 본 발명의 범위에 벗어나지 않고 또 다른 실시형태에 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시형태로 제한되는 것이 아니며, 명세서내의 원리와 신규 특징에 부합하는 폭넓은 의미로 해석할 수 있다.

Claims (27)

1. 통신 시스템에서 사용하기 위한 방법으로서,

   발신지 사용자와 수신지 사용자 간의 통신 링크를 확립하는 단계;

   상기 발신지 사용자와 수신지 사용자 간에 통신되는 데이터 패킷의 손실을 검출하는 단계;

   상기 통신 링크의 처리율을 결정하는 단계; 및

   상기 결정된 처리율이 처리율 임계값 위에 있는 경우, 상기 검출 단계 후에 상기 손실된 데이터 패킷을 적어도 한번 더 재송신하는 단계를 포함하고,

   상기 재송신 단계는 허용된 최대 재송신을 소진한 후에 이루어지며, 상기 허용된 최대 재송신은 상기 발신지 사용자와 상기 수신지 사용자 간의 통신 데이터 레이트에 기초하는, 통신 시스템에서 사용하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 재송신 단계는 송신 다이버시티의 이용을 포함하는, 통신 시스템에서 사용하기 위한 방법.
3. 삭제
4. 통신 시스템에서 사용하기 위한 장치로서,

   발신지 사용자와 수신지 사용자 간의 통신 링크를 확립하도록 구성된 제어기 및 트랜시버 시스템을 구비하고,

   상기 제어기는 또한 상기 발신지 사용자와 수신지 사용자 간에 통신되는 데이터 패킷의 손실을 검출하고 상기 통신 링크의 처리율을 결정하도록 구성되며,

   상기 트랜시버 시스템은 또한 상기 결정된 처리율이 처리율 임계값 위에 있는 경우, 상기 검출 후에 상기 손실된 데이터 패킷을 적어도 한번 더 재송신하도록 구성되고,

   상기 재송신은 허용된 최대 재송신을 소진한 후에 이루어지고,

   상기 허용된 최대 재송신은 상기 발신지 사용자와 상기 수신지 사용자 간의 통신 데이터 레이트에 기초하는, 통신 시스템에서 사용하기 위한 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 통신 링크는 상기 발신지 사용자로부터 상기 수신지 사용자로의 순방향 통신 링크이고,

   상기 수신지 사용자는 상기 통신 시스템 내의 이동국인, 통신 시스템에서 사용하기 위한 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 트랜시버 시스템은 또한 상기 손실된 데이터 패킷의 상기 재송신의 다이버시티를 송수신하도록 구성되는, 통신 시스템에서 사용하기 위한 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
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26. 삭제
27. 삭제

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